Caracterización molecular de variedades de nopal (Opuntia spp) con microsatélites.

Abstract

México es centro de origen y diversidad del nopal (Opuntia spp.), y de 181 especies que tiene el género, en México se distribuyen 76. En el país los nopales se han aprovechado desde tiempos precolombinos como fuente importante de fruta y verdura, entre otros usos, existiendo una amplia diversidad genética en el germoplasma silvestre y las variedades sobresalientes seleccionadas por productores y por fitomejoradores. En el Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, desde la década de los años sesenta se tiene en marcha un programa de mejoramiento genético del nopal que ha generado variedades y tecnología para la producción de fruta y verdura. Otras contribuciones recientes del programa son dos variedades y tecnología para la obtención de frutos de alta calidad, sin semilla y una variedad para la producción de nopalitos de color morado. Esta investigación tuvo como objetivos: 1) conocer la diversidad genética en un grupo de 41 genotipos incluyendo algunas variedades que son ampliamente utilizadas por los agricultores y otras que no lo son, pero que tienen un alto potencial; 2) obtener la huella genética de las variedades productoras de tunas de alta calidad y sin semilla y de la que produce nopalitos color morado, utilizando microsatélites; y 3) en la progenie de CP-Tepemor continuar con la selección de genotipos que produzcan nopalitos con color morado. Se realizó la extracción de ADN con el Kit ChargeSwitch® gDNA Plant, Invitrogen, se amplificaron 26 microsatélites por PCR y se llevó a cabo una electroforesis capilar con un secuenciador de ADN (Genetic Analyzers ABI® 3130, Applied Biosystems). Con los datos obtenidos se realizaron fenogramas y perfiles alélicos. Los resultados obtenidos son: 1) de manera general, los genotipos estudiados se agruparon de acuerdo a la especie perteneciente; 2) se obtuvo la huella genética de las dos variedades productoras de tuna de alta calidad y de la productora de nopalitos de color morado, y 3) en la germinación de semillas de ´CP-Tepemor´ se encontraron cuatro clases de plántulas: verdes, moradas, rosas y bicolores; además, las plántulas rosas, aclorofílicas, murieron aproximadamente a los 15 días de la emergencia; los resultados del análisis molecular no mostraron correlación con el agrupamiento de clases que se realizó fenotípicamente. Se seleccionaron plántulas de color morado para continuar con el mejoramiento y obtener variedades productoras de nopalitos morados. _______________ MOLECULAR CHARACTERIZATION OF VARIETIES OF NOPAL (OPUNTIA SPP.) WITH MICROSATELLITES. ABSTRACT: Mexico is considered a center of origin and diversity of the nopal (Opuntia spp.), and of 181 species that has the genus, 76 are distributed in Mexico. In this country the nopales are used since pre-Columbian times as an important source of fruit and vegetables, among others uses; and there is a wide genetic diversity in wild nopales and varieties selected by producers and breeders. In the Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, a breeding program of the nopal is under way and it has generated varieties and technology for the production of fruit and nopalitos. Other recent contributions of the program are two outstanding varieties and technology for obtaining high quality seedless fruits, and a variety for the production of purple nopalitos. This research had as objectives: 1) to know the genetic diversity in a group of 41 genotypes including varieties that are widely used by farmers and accesions that are not, but that have a high potential; 2) to obtain the genetic fingerprint of the varieties developed by the Colegio de Postgraduados for producing functional and seedless tunas and of 'CP-Tepemor' that produces purple-colored nopalitos, using microsatellites; and 3) in the progeny of CP-Tepemor continue with the selection of genotypes that produce nopalitos with purple color. DNA extraction was performed with the ChargeSwitch® gDNA Plant, Invitrogen Kit, 26 microsatellites were amplified by PCR and capillary electrophoresis was performed with a DNA sequencer (Genetic Analyzers ABI® 3130, Applied Biosystems). Phenograms and allelic profiles were carried out with the data obtained. The results are: 1) the genotypes with current and potential importance were differentiated into groups according to their taxonomic species 2) the genetic imprint of the two high quality seedless tuna-producing varieties was obtained; and 3) seedlings of CP-Tepemor were of four types: green, purple, pink and bicolor; In addition, the pink, aclorophilic, seedlings, died approximately 15 days after the seedling emergence. There was no correlation between the molecular analysis results with the grouping of seedling types that was performed phenotypically. Purple seedlings were selected to continue the breeding towards obtaining varieties for producing purple nopalitos.