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USO DE MARCADORES MOLECULARES EN EL
MEJORAMIENTO GENÉTICO Y SU APLICABILIDAD
Christopher VIOT1
1CIRAD, UMR AGAP
Av Agropolis - 34398 Montpellier Cedex 5 – Francia
TALLER Y CONFERENCIA INTERNACIONAL “SITUACION ACTUAL DE LA
VALORACIÓN, CONSERVACION Y USO DE LA DIVERSIDAD GENETICA DEL
ALGODÓN CON FINES DE BIOSEGURIDAD”
Christopher VIOT, Uso de marcadores moleculares
en el mejoramiento genético y su aplicabilidad. In
Taller y Conferencia Internacional “Situación actual
de la valoración, conservación y uso de la diversidad
genética del algodón con fines de bioseguridad”,
MINAM-IPA-MINAGRI-UNALM, La Molina, Perú, 27
de septiembre de 2016 (2016).
RESUMEN
En fitomejoramiento de algodón, los marcadores del
ADN permiten diferenciar plantas individuales,
elaborar mapas genéticos incluyendo las posiciones
estimadas de genes de interés, asistir en la
selección de genes determinados o de ideotipos
moleculares, determinar la identidad entre
variedades y la pureza varietal.
La selección asistida por marcadores del ADN está
muy difundida en fitomejoramiento varietal y es
usada para controlar, durante una transferencia por
retrocruzamiento, la presencia de un transgen o de
un gen de un carácter de herencia simple, tal como
ciertas resistencias a enfermedades.
Para los caracteres cuantitativos, de base
mutligénica y compleja, las estrategias basadas
sobre el posicionamiento de QTLs a lo largo de los
mapas genéticos no resultaron en aplicaciones
exitosas en fitomejoramiento varietal. La orientación
actual es aplicar la selección genómica desarrollada
en mejoramiento animal, basada sobre números
muy importantes de marcadores.
Para la pureza varietal, la identidad entre
variedades, la ausencia o presencia de transgenes,
los los marcadores del ADN permiten respuestas
fiables, rápidas y baratas.
Para los recursos genéticos utilizados en
mejoramiento genético de plantas, el genotipado por
marcadores del ADN permite estructurarlos,
determinar la probabilidad de utilidad, la constitución
de colecciones de referencia y optimizar su gestión.
Las secuencias de genomas algodoneros
disponibles para todas las especies importantes
permiten buscar directamente marcadores del ADN
ligados a genes determinados.
Uso de marcadores moleculares en el mejoramiento
genético y su aplicabilidad
G.h x G.b
F 1
F 2
R IL
B C1
G.h
G.h
B C1S 1
B C2 G.h
B C2S 1
B C3 G.h
B C3S 1
B C4
x
x
x
x
2000
2001
2002
1999
F 5
K ey-step 1
K ey-step 2
Estrategia de SAM sobre una descendancia por retrocruzamiento / backross.
La selección es realizada en base a datos de genotipado : retrocruzamiento / backcross asistido por
marcadores.
Phénoty
pe
Phénoty
pe
Phénoty
pe
Phénoty
pe
mk-1
mk-2
mk-3
mk-4
Localisation
approximative
du QTL
Phénoty
pe
Phénoty
pe
Phénoty
pe
Phénoty
pe
mk-1
mk-2
mk-3
mk-4
Localisation
approximative
du QTL
Principio de la
cartografía de un
QTL con
marcadores
cromosómicos
Localización
aproximativa
del QTL
Método QTL directo : resultados de
cartografía de marcadores y de QTLs
de calidad de la fibra
Mapas genéticos con regiones probables
de QTLs para diferentes rastros
fenotípicos.
Método QTL directo : ejemplo de sintesis cartografico de QTLs de calidad de la fibra
QTL
correspondiendo
al carácter meta
Gen
Gen regulador
Gène A
QTL y genes de estructura o
regulación
Método de QTLs para caracteres complejos de
herencia multigénica (fin)
Bilán por el momento negativo en creación
varietal algodonedra basada sobre los QTLs.
Marcadores del ADN utilizados :
- Microsatélites o SSR, simple sequence repeat
- SNPs
Métodos de genotipaje (principales)
- PCR y electroforesis
- Micro-array
- Genotipado por secuenciado – GBS
ADN Cebador
Nucleótido
ADN original
para replicar
Selección genómica
15
De: David Cros, Practical aspects of genomic selection. OPGP
Workshop, March 4-13, 2015, Kuala Lumpur
Principio :
estimar los efectos de un
muy grande numero de
marcadores sobre los
fenotipos de una población
de plantas
Mapa genético "consenso“, síntesis de dos mapas.
Carte génétique consensus
Aplicación de los marcadores del ADN en el mejoramiento
genético:
Los marcadores del ADN permiten respuestas fiables, rápidas y baratas para:
Diferenciar plantas individuales:
identidad entre variedades
proximidad entre genotipos
pureza varietal
estructuración y gestión de los recursos genéticos
Controlar la presencia de un transgen o de un gen determinado:
transferencia por retrocruzamiento,
. selección de caracteres con herencia simple
(resistencias a enfermedades, grado de pilosidad, de gosipol)
En metodologías mas sofisticadas, permiten asistir en la selección de ideotipos
moleculares.
Las secuencias de genomas algodoneros disponibles para todas las especies
importantes permiten buscar directamente marcadores del ADN ligados a genes
determinados.
Selección asistida
por marcadores
Genotipado microsatelite Precio (investigacion) Precio por dato
96 microplaca ABI 75.48 € 0.10 €
384 microplaca ABI 215.22 € 0.07 €
Costos de datos de genotipado molecular alta capacidad
Genotipado SNP Precio (investigacion) Precio por dato
1 SNP placa 96, LC480 25 € 0.26 €
1 SNP placa 384, LC480 75 € 0.20 €
48*48 Chip Fluidigm,
Biomark 48 SNP x 48
samples
352 € 0.14 €
96*96 Puce Fluidigm,
Biomark 96 SNP x 96
samples
599 € 0.06 €
