El ADN de todos los seres vivos es testigo del tiempo y, aunque los genes se modifican por obra de la naturaleza para estar a la altura de las exigencias evolutivas, también guarda con precisión la información codificada desde el origen de la vida.

Con esta premisa, investigadores del INTA San Pedro –Buenos Aires– tomaron el desafío de reconstruir la historia genética de las variedades de durazneros utilizadas en el país y lograron identificar las relaciones genéticas que existen entre las casi 200 variedades conservadas en el banco de germoplasma del instituto –la mayoría para consumo en fresco–.

Además de construir los árboles filogenéticos que expresan los lazos y las similitudes genéticas entre las muestras, por primera vez en el país, el estudio incluyó el análisis de dos variedades de durazno asilvestradas –cuyo fruto se conoce como cuaresmillo– y demostró que éstas tienen características genéticas que sugieren su introducción en tiempos coloniales.

Gerardo Sánchez, especialista en biotecnología del INTA San Pedro, afirmó que “estos resultados permiten, por un lado, conocer el potencial de variabilidad genética que hay en la colección del instituto y, por otro lado, tomar decisiones en cuanto a qué par de genotipos resulta conveniente cruzar para lograr los objetivos de mejoramiento”.

En el caso de los cultivos, “es útil conocer el índice de similitud de todas las combinaciones de pares de variedades, ya que, en términos generales, si se cruzan materiales muy similares genéticamente, se obtendrá una progenie con una variabilidad reducida”, valoró Sánchez.

Las descripciones genéticas facilitan la toma de decisiones en el mejoramiento y, por lo tanto, son el paso previo a la identificación de los genes que controlan características agronómicas de importancia para la mejora como los requerimientos térmicos, la resistencia a enfermedades y la calidad del fruto, por ejemplo.

Gracias a la investigación, en el corto plazo, será posible seleccionar los parentales con mayor aptitud “para obtener una progenie más diversa, generar poblaciones de mapeos más adecuadas para identificar genes de resistencia a enfermedades, o lograr una variedad más similar a uno de los parentales incorporando un carácter de otra”, explicó Sánchez.

En el mediano plazo, “facilitará la implementación de selección genómica, referida a predecir qué características tendrá un individuo a partir del perfil genómico para la obtención de durazneros de calidad y adaptados a escenarios climáticos futuros”, aseguró.

De acuerdo con Sánchez, uno de los principales logros del trabajo provino del análisis inédito de materiales asilvestrados, en el que se determinó una estrecha relación genética entre esas muestras y un grupo de etnovariedades bolivianas. “Este indicio estaría sugiriendo un origen común que se remonta a la época de la colonia”, argumentó.

A su vez, este grupo de materiales se relaciona con unas pocas variedades ancestrales italianas que, posiblemente, sean muy parecidas a las variedades traídas por los españoles.

En relación con este hallazgo, el especialista observó: “Esta fuente de variabilidad, conformada por el conjunto de genes identificados, abre un potencial promisorio, debido a que no está muy representada en los materiales que pasaron por un proceso de mejora moderno y, por lo tanto, podría tener genes que aún no fueron utilizados”.

Respecto del germoplasma conservado, el principal logro apunta a haber establecido las relaciones genéticas que existen entre las entradas de la colección. Entre otras cuestiones, se descubrió que, entre las variedades mejoradas por métodos modernos, existe una gran similitud entre variedades de diferentes programas (California, Texas, Florencia, etc.), salvo para algunas variedades de un programa americano (Florida).

Cómo se realizó el estudio

Esta investigación fue lograda en el marco de la tesis doctoral del biólogo molecular Maximiliano Aballay –becario INTA-Conicet–, y es la continuación del trabajo que Sánchez inició para obtener el título doctoral en la Universidad Politécnica de Valencia, España.

Desde el punto de vista metodológico, la tecnología de genotipado aplicada se basó en la secuenciación de una parte del genoma y eso permitió analizar los marcadores presentes en los materiales seleccionados. Desde 2010, la secuenciación del genoma del duraznero es de uso público y fue utilizada como bibliografía de referencia para este trabajo.

Si bien se registran antecedentes en la materia, la mayoría de los estudios previos para el duraznero utilizan tecnologías de genotipado más acotadas, en tanto tienen la capacidad de analizar sólo un conjunto predefinido de marcadores moleculares.

Para el análisis de los datos, se utilizó un protocolo de RADseq (proveniente de “Restriction site-Associated DNA Sequencing”) basado en doble restricción, que fue diseñado por la unidad de genómica del INTA para eucaliptus. Esta tecnología secuencia una porción del genoma, que se obtiene por digestión con enzimas de restricción, y posteriormente, la selección de una población de fragmentos de ADN de un tamaño en particular.

En esta línea, el objetivo del estudio fue secuenciar la misma porción del genoma en las 191 muestras de duraznero seleccionadas a fin de poder compararlas y obtener mutaciones puntuales (SNPs), secuencias repetitivas (SSR o microsatélites) y otras variantes estructurales conocidas como InDels (inserciones/deleciones de regiones de ADN).

“En nuestro caso, identificamos más de 120.000 marcadores; si bien este número es anecdótico, permite dar una idea de la cantidad de datos que se utilizan y hacer una dimensión del progreso, ya que, cuando comenzamos la investigación hace 10 años atrás, sólo teníamos 30 marcadores para analizar”, contextualizó Sánchez.

Mejoras al banco de germoplasma

Hacia dentro de la colección, los resultados de la investigación permitieron conocer la variabilidad genética disponible, eliminar materiales duplicados, identificar materiales mal catalogados y detectar el posible origen de materiales desconocidos. También contribuyeron a establecer colecciones núcleo o subgrupos dentro de la colección, que mantienen la variabilidad y optimizan la búsqueda de material genético específico.

El estudio se realizó a través de un Proyecto de Investigación Científica y Tecnológica (PICT), financiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT).

Además, este trabajo abrió la posibilidad de utilizar el potencial de los duraznos asilvestrados con fines de mejora y se presentó un nuevo proyecto de investigación a la ANPCyT, que aún está en fase de evaluación.

“Se demostró que estos materiales representan una fuente de variabilidad no muy utilizada y por algunas de sus características, como alto vigor, podrían utilizarse como parentales para incorporar estas características”, detalló Sánchez.

 

 

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