Genética de la introgresión de genes del almendro (prunus dulcis Mill.) en el melocotonero [P. persica (l.) Batsch]: desarrollo de una estrategia de selección de líneas casi isogénicas (Nils) con marcadores moleculares

El melocotonero es el frutal de hueso mas importante a nivel mundial, y el tercer arbol de fruta dulce cultivada despues del manzano y el peral. A nivel genetico es una de las especies mejor caracterizadas de la familia Rosaceae. El melocotonero presenta un bajo nivel de variabilidad genetica pero es sexualmente compatible con otras especies de Prunus, como el almendro, los cuales podrian ser una posible fuente de nuevos genes para enriquecer su pool genetico. Estudiamos un conjunto de caracteres asociados a la flor, fenologia, calidad de fruta, morfologia de la hoja y la resistencia a enfermedades en dos poblaciones de almendro (‘Texas’) x melocotonero (‘Earlygold’): una F2 (TxE) y un BC1 (T1E) del parental ‘Earlygold’. Tres mapas geneticos de alta densidad se construyeron utilizando un chip de SNP de 9K y 131 marcadores microsatelite: el mapa F2 (llamado TxE) y los mapas de los parentales del BC1 denominados T1E (para el hibrido) y E (para ‘Earlygold’). La comparacion del mapa intraespecifico de E con los mapas interespecificos de TxE y T1E mostro una mayor tasa de recombinacion en los cruzamientos intraespecificos que en los cruzamientos interespecificos. El mapa de E presento aproximadamente la mitad de su genoma sin marcadores polimorficos, lo que se interpreto por la presencia de regiones identicas por descendencia debido a su alto nivel de coancestria. La presencia de plantas androesteriles en ambas poblaciones y su segregacion fue consistente con la existencia de androesterilidad citoplasmatica, debido a que los individuos que tienen el citoplasma del almendro requieren la presencia del alelo del almendro en al menos uno de los dos genes restauradores, Rf1 y Rf2, para ser fertil. Varios caracteres como el tipo de flor (Sh), el tipo de fruta (Ft), la jugosidad (Jui), el color de la antera (Ag y Ag2), la pulpa antocianica (Bf2), el color de la flor (Fc2) y la resistencia al oidio (Vr3) se mapearon como caracteres morfologicos. El estudio de caracteres cuantitativos permitio identificar 63 QTLs consistentes en 32 caracteres relativos a flor (2), fenologia (7), calidad de fruta (15) y hoja (8). Nuevos alelos del almendro en rasgos importantes como el color de la piel, la pulpa antocianica o la resistencia al oidio son utiles para enriquecer el pool genetico del melocotonero cultivado. Proponemos la estrategia de Introgresion Asistida por Marcadores Moleculares (IAM) para integrar los fragmentos cromosomicos del almendro en el melocotonero cultivado en un breve periodo de tiempo (2-3 generaciones). Esta estrategia incluye tres etapas: la primera consiste en la seleccion de individuos con bajo numero de introgresiones (preNILs) en una amplia poblacion BC1. En esta etapa obtuvimos nueve individuos con tres o menos introgresiones de 882 individuos T1E, lo que demuestra que esta etapa es factible. La segunda etapa implica el mapeo de genes mayores de interes utilizando una coleccion de preNILs. En esta etapa seleccionamos 18 preNILs con cuatro o menos introgresiones y demostramos que todos los genes mayores podian ser mapeados en sus posiciones esperadas, aunque esto solo fue posible para uno de los dos QTLs mayores estudiados. La tercera etapa consistiria en autofecundar o retrocruzar y autofecundar algunas preNILs para obtener NILs (lineas casi isogenicas) homocigotas con una sola introgresion de almendro en el fondo genetico del melocotonero. Una coleccion completa de NILs (cubriendo todo el genoma del almendro) es una poderosa herramienta para el analisis genetico de caracteres complejos. Ademas, las NILs con genes de interes se pueden introducir rapidamente en un programa de mejora genetica. Esta tercera etapa esta actualmente en progreso y se retrasara una generacion debido a la androesterilidad citoplasmatica. Proponemos la estrategia de IAM utilizando otras especies de Prunus como una forma de incrementar la variabilidad genetica del melocotonero incorporando un conjunto de resistencias a plagas y enfermedades y mejoras en la calidad de la fruta necesarias para la mejora del melocotonero en las proximas decadas.