Caroteno en Yuca: Mapeo Genético y análisis de QTLs en una población S1 de yuca (Manihot esclenta Crantz)

Abstract

El contenido de Caroteno total (Beta-caroteno) en yuca es importante como precursor en la síntesis de la vitamina A, este micronutriente puede llegar a suplir la deficiencia en regiones donde la yuca es la principal fuente de alimento, especialmente en países del tercer mundo en donde la yuca se ha posicionado como el cultivo bandera. Dentro de los objetivos para la fortificación de variedades de yuca se encuentran aquellos materiales con altos niveles de contenido de caroteno. Para cumplir con estos planteamientos se busca incrementar el contenido de este metabolito secundario en yuca, con la ayuda del mejoramiento convencional y el uso de la genética molecular. La variedad tailandesa MTAI8 (AM320), fue empleada para generar la población S1 producto de una autofecundación, la cual presenta patrones de segregación para el contenido de carotenos totales (Beta-caroteno) bien definidos. Luego se sometió a un análisis genético molecular, el cual consistió en un análisis de bulk segregante empleando 700 marcadores moleculares tipo microsatélites o SSR, con la correspondiente construcción del mapa, generando 25 grupos de ligamiento y la identificación de 3 QTLs mayores asociados a una región del genoma de yuca con el contenido de carotenos totales. Tres marcadores SSR; NS109, rSSRY251, rSSRY313, explican el 37.2%, 32%, 27.7% respectivamente de la varianza fenotipica total, ubicados en el grupo de ligamiento D para el mapa de yuca (Fregene et al, 1997), estos tres SSR están fuertemente asociados con el contenido de carotenos totales en la familia AM320 S1 obtenida de la variedad amarilla MTAI8 de yuca. Además se estableció una fuerte correlación entre color de pulpa de raíz y contenido de carotenos totales r=0.81, y una correlación negativa entre carotenos totales y materia seca r= -0.31. Estos tres posibles QTLs presenta un efecto positivo y de carácter aditivo para el contenido de carotenos totales, puede ser la oportunidad para implementar selección asistida por marcadores para carotenos totales en yuca.

//Abstract. The content of cassava in total carotene is important as a precursor in the synthesis of vitamin A, this micronutrient might fill the gap in regions where cassava is the main source of food, especially in third world countries where cassava is has positioned itself as the cultivation flag. Among the objectives for the fortification of cassava varieties are those materials with high levels of carotene content. To meet these approaches are looking to increase the content of this secondary metabolite in cassava, with the help of conventional breeding and use of molecular genetics. The Thai variety MTAI8 (AM320) was used to generate the population S1 proceeds from an inbred, which presents well-defined patterns of segregation. It then underwent a molecular genetic analysis, which consisted of an analysis of segregating bulk employing 700 markers SSR, with a corresponding map of the building, creating 25 groups and identifying tying 3 QTLs associated with a larger region of the genome of cassava with the total content of carotenes, using molecular markers type microsatellite. Three markers SSR; NS109, rSSRY251, rSSRY313, explaining 37.2%, 32%, 27.7% respectively of the total phenotypic variance, located in Group D for linkage map of cassava (Fregene et al, 1997), these three SSR are strongly associated with the content of carotenes total family AM320 S1 obtained from the yellow variety MTAI8 cassava. In addition there was a strong correlation between color and content root pulp carotenes total r = 0.81, and a negative correlation between total carotenes and dry r = -0.31. These three possible QTLs presents a positive effect and additive for the content of carotenes totals may be an opportunity to implement assisted selection markers for carotenes total cassava.