doctoralThesis
Introgresión de regiones genómicas de la línea LA722 de Solanum pimpinellifolium en un genotipo "elite" de tomate para incrementar la calidad del fruto
Introgression of genomic regions from LA722 accession of Solanum pimpinellifolium into an “elite” genotype to increase the tomato fruit quality
Autor
Pereira da Costa, Javier
Institución
Resumen
La especie de tomate Solanum pimpinellifolium es un material genético
sub-explotado para introgresar genes de origen silvestre que pueden mejorar la
calidad de los frutos en la especie cultivada (S. lycopersicum). El objetivo de este
trabajo fue identificar regiones genómicas de la entrada LA722 de S.
pimpinellifolium asociadas a la larga vida poscosecha y caracteres que confieren
calidad a los frutos para introgresarlas en un genotipo „elite‟ de la especie
cultivada. Se evaluaron 74 plantas BC1 (primera retrocruza entre el cultivar
Caimanta de S. lycopersicum como padre recurrente y la entrada LA722 de S.
pimpinellifolium), los progenitores y la F1 para once caracteres fenotípicos. Estos
materiales se caracterizaron molecularmente por perfiles polipeptídicos de
pericarpio de frutos al estado verde y rojo maduro y marcadores de ADN del tipo
SRAP (Sequence Related Amplified Polymorphism) y SSR (Single Sequence
Repeat). Se encontraron polipéptidos asociados a caracteres como firmeza,
altura, forma, pH y vida poscosecha de los frutos. Dos bandas de SRAP
estuvieron asociados a porcentaje de reflectancia, firmeza, acidez titulable y
contenido en sólidos solubles. Los SSR estudiados permitieron identificar
asociaciones o QTL (Quantitative Trait Loci) a todos los caracteres de calidad con
excepción de la vida poscosecha en la BC1. Para seguir el comportamiento de
estos segmentos cromosómicos asociados a los caracteres de calidad se
evaluaron los mismos SSR en 40 plantas BC2. Dado que las poblaciones de
retrocruzas no son adecuadas para la detección de QTLs aportados por el
progenitor donante con efectos recesivos, también se evaluaron cinco familias
BC1S1. Se encontraron asociaciones a todos los caracteres de calidad entre los
que se destacan QTLs para la vida poscosecha de los frutos no detectados en las generaciones de retrocruzas. Once QTLs fueron detectados en al menos una
generación segregante con p < 0,001. Finalmente, la comparación entre las
asociaciones encontradas en las tres generaciones permitió validar 12 QTLs (p <
0,05). Estos resultados demuestran que la introgresión de regiones genómicas
asociadas a la vida poscosecha y a la calidad del fruto de S. pimpinellifolium
puede mejorar a la especie cultivada. The wild tomato, Solanum pimpinellifolium, is a useful genetic material for
the introgression of genes to improve the fruit quality in the cultivated tomato (S.
lycopersicum). The objectives of this work were to indentify genomic regions of
LA722 accession of S. pimpinellifolium associated with fruit long shelf life and fruit
quality traits, and introgress them into an „elite‟ germplasm. Seventy-four BC1
plants (the first backcross between the Caimanta cultivar of S. lycopersicum, as
the recurrent parent, and the LA722 accession of S. pimpinellifolium as the donor
parent), the parental, and the F1 hybrid were evaluated for eleven fruit quality
traits. These materials were characterized by polypeptide profiles of fruit pericarp
at two ripening stages (mature green and red ripe) and two types of DNA markers:
SRAP (Sequence Related Amplified Polymorphism) and SSR (Simple Sequence
Repeats). Some polypeptides were found associated with fruit traits such as
firmness, height, shape, pH and fruit shelf life. Two SRAP fragments were also
associated with a color parameter, firmness, titratable acidity and soluble solid
content. Since the backcross generations are not the best for QTL (Quantitative
Trait Loci) detection when the alleles of the donor parent have recessive effects;
five families BC1S1 were evaluated as well. Associations with all fruit quality traits
were found. QTLs for fruit shelf life were discovered, which were not detected in
the backcross generations. Eleven QTLs were detected in one segregating
generation (p < 0.001) at least. Finally, 12 QTLs were validated (p < 0.05) when all
analyzed generations were compared. These results demonstrated that the introgression of genomic regions associated with fruit shelf life and fruit quality
traits from LA722 of S. pimpinellifolium would improve the cultivated species. Fil: Apellido, Nombre. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina Pereira da Costa, Javier. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina