GENETICA VEGETAL

Autor: ROBLEDO ARNUNCIO JUAN JOSE.
Año: 2003.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ETSI DE MONTES.
Centro de realización: ETSI DE MONTES.

Resumen: Este estudio busca aportar información experimental sobre la estructura genética y la dispersión polínica del pino silvestre (Pinus Sylvestris L.) que sea aplicable a la conservación de los recursos genéticos de sus poblaciones ibéricas. Para ello se analiza la estructura geográfica de la diversidad genética molecular de las poblaciones de la especie situadas en la Meseta Norte utilizando microsatélites del cloroplasto (cpSSR). Mediante el uso de microsatélites nucleares (nSSR), se evalúa el posible efecto de dos prácticas selvícolas de regeneración natural, aclareo suceviso uniforme y por bosquetes, sobre la dispersión polínica y el sistema de reproducción de la especie. Finalmente, se investiga el patrón espacial de la dispersión polínica en una población marginal de pino silvestre y se realiza un estudio comparativo de sus sistema de reproducción en relación con el observado en poblaciones grandes de la especie. Las poblaciones de tipo silvestre de la Meseta Norte mostraron niveles de variabilidad molecular muy elevados en los cpSSR analizados (diversidad haplotípica He=0,977) y una estructura poblacional muy débil (ST=0,031; p=0,010), sugiriendo ausencia de procesos importantes de deriva genética. Las poblaciones más diversas son las situadas en la Sierra de Guadarrama y las más diferenciadas genéticamente son pequeñas poblaciones marginales en el interior de la Meseta y en la Sierra de Gredos. Las relaciones genealógicas entre los haplotipos indican una mayor similitud genética entre poblaciones ubicadas en distintos sistemas montañosos vertientes a la misma cuenca hidrográfica que entre poblaciones en vertientes opuestas del mismo sistema montañoso, resultado coherente con los procesos de migración altitudinal sugeridos por los registros fósiles de la especie. No se encontraron efectos significativos de las prácticas selvícolas de regeneración natural sobre los parámetros del sistema de reproducción del pino silvestre (tasa de autogamia y probabilidad mínima de endogamia biparental). La disminución de la densidad asocaida a las cortas tampoco tuvo efectos significativos sobre la estructuración genética de lan ube de polon (ft). Desde el punto de vista de la polinización, estos resultados sugieren que los métodos de regeneración natural basados en el aclareo sucesivo, habitualmente empleados en las masas de pino silvestres españolas, con compatibles con el objetivo del mantenimiento de la diversidad genética de la especie. El análisis espacial de la dispersión polínica en la población marginal mostró un patrón claramente leptocúrtico, detectándose además un 4,4% de inmigración polínica desde árboles situados fuera de la población. Los árboles de la población pequeña mostraron una tasa media de autogamia (s=0,25) ocho veces superior y una tasa media de paternidad correlacionada (rp=0,20) cien veces superior a la de los árboles de las poblaciones grandes. Esta diferencia sería debida principalmente a la restricción espacial de la dispersión combinado con el aislamiento, si bien la variación individual de la fecundidad y la asincronía fenológica floral tendrían un efecto comparable sobre la tasa de paternidad correlacionada.

Autor: SORIANO SORIANO JOSÉ MIGUEL.
Año: 2003.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: INST.VALENCIANO(I.V.I.A.).
Centro de realización: INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGRARIAS.

Resumen: En términos económicos, el albaricoquero (Prunus armeniaca L.) es una de las especies más importantes dentro de los frutales de hueso. Sin embargo, la aparición y expansión del " Plum Pox Virus" (PPV) o Sharka amenaza con reducir la extensión de este cultivo en Europa. Para superar este factor limitante, se iniciaron varios programas de mejora en Francia, Grecia , Italia y España. En todos ellos se está introduciendo la resistencia a Sharka, mediante métodos de mejora tradicionales, a partir de fuentes de resistencia, que en la mayoría de los casos son variedades autoincompatibles. El objetivo final de estos programas de mejora es la obtención de nuevos cultivares autocompatibles, resistentes a Sharka y con buena calidad agronómica y commercial para su utilización en las regiones Mediterráneas. Dentro de este objetivo, la detección de la resistencia a Sharka es el cuello de botella del proceso de selección. La selección asistida por marcadores moleculares (MAS) para el carácter resistencia a PPV incrementaria la eficiencia de los programas de mejora. Para llevar a cabo esta estrategia tanto la construcción de mapas genéticos como la búsqueda de análogos de genes de resistencia o de marcadores asociados a ellos son estrategias muy útiles. Dentro del género Prunus, el albaricoquero es la especie más apropiada para el estudio de marcadores asociados a la resistencia a PPV ya que no existen fuentes de resistencia en melocotonero, la especie de Prunus mejor caracterizada genéticamente. En este contexto, el objetivo final de esta tesis es la identificación de marcadores ligados al carácter resistencia a PPV que permitan la selección asistida y de ese modo faciliten las tareas de evaluación de la resistencia en los programas de mejora, si cabe solo de manera parcial. Para ello hemos planteado dos estrategias complementarias. En primer lugar, dado que la resistencia a virus, y más concretamente a potivirus, en plantas se ha relacionado con genes de resistencia tipo R, tratar de identificar RGAs y situarlos en los mapas genéticos disponibles buscando una posible co-localizacion con el carácter resistencia a PPV. En segundo lugar, incrementar el número de marcadores co-dominantes presentes en los mapas disponibles y seleccionar una metodología que contemple un modelo de control genético poligénico para mejorar el cartografiado de este carácter . En esta tesis se han identificado por primera vez análogos de genes de resistencia en albaricoquero mediante la utilización de cebadores degenerados desarrollados en otras especies vegetales. El análisis "cluster" de las 43 secuencias proteicas obtenidas las agrupo en 6 familias con una similitud igual o inferior al 70%. La presencia de motivos internos conservados proporciona evidencia de que todas ellas pertenecen a la familia TIR-NBSLRR de genes de resistencia. A partir de estos RGAs se han desarrollado 27 marcadores AFLP-RGA de los cuales 16 se han localizado en el mapa 'LxL '. Seis de estos marcadores presentan homología con genes de resistencia TIR-NBS-LRR, uno con una glucosiltransferasa expresada durante la infección por fuego bacteriano en Malus x doméstica, cuatro con la poliproteína POL de retroelementos y seis mas son similares a otras proteínas con función desconocida. Adicionalmente, 3 SSRs ligados a cadidatos a genes de resistencia se han situado en el mapa 'GxC' y otro en 'LxL '. Estos genes estan implicados en silenciamiento génico y en procesos de resistencia recesiva, 10 que podria sugerir la implicacion de estos mecanismos en la resistencia a sharka. Se ha desarrollado la segunda generacion de los mapas 'GxC' y 'LxL' mediante la incorporación de 45 y 39 SSRs respectivamente, identificando por primera vez los 8 grupos de ligamiento correspondientes al genero Prunus en 'GxC'. Estos marcadores, procedentes de albaricoquero y melocotonero, han permitido incrementar hasta 28 y 29 el número de anclaje 8 s con el 619 mapa general de Prunus en 'GxC' y 'LxL' siendo su ordenación esencialmente colinear con la establecida en dicho mapa. El carácter resistencia a PPV se ha cartografiado en una región de aproximádamente 20cM situada en el grupo de ligamiento G 1 de albaricoquero mediante un análisis no paramétrico basado en el test de Kruskal-Wallis. Aunque solo se ha detectado una región implicada en la resistencia, no se descarta que también actúen genes de efectos menores o genes de resistencia recesivos. El análisis de ligamiento con el carácter resistencia a. sharka de 4 SSRs seleccionados ha mostrado que son potencialmente útiles para la selección asistida en la mejora del albaricoquero. La precisión en la identificación del fenotipo de r resistencia para el más eficaz de estos marcadores, ssrPaCITA5, oscila entre el 58 y el 75% . para poblaciones tipo F1 ó F2.

Autor: PEÑAS CIVIT GISELA.
Año: 2004.
Universidad: AUTÓNOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS UAB.
Centro de realización: ESCUELA DE POSTGRADO.

Autor: LOPEZ PUJOL JORDI.
Año: 2004.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: FACULTAD DE FARMACIA.
Centro de realización: FACULTAT DE FRAMÁCIA.

Resumen: Se ha estudiado la diversidad genética de un conjunto de taxones vegetales -nueve en total- la mayoría endémicos del Mediterráneo Occidental y representativos de diferentes proceso y situaciones: Seseli farrenyi, Silene sennenii, Stachys maritima, Thymus loscosii, Delphinium montanum, Delphinium pentagynum subsp. Formenteranum, Erodium rupestre, Petrocoptis montsicciana y P. Pardoi. Para ello, se ha empleado la electroforesis de isoenzimas sobre geles de almidón, analizando alrededor de 2.000 individuos correspodientes a 41 poblaciones naturales, y se han ensayado un total de 28 enzimas diferentes. Los niveles de diversidad genética obtenidos han resultado altamente variables, aunque en general bastante elevados. Respecto a la distribución de la diversidad, existe una elevada divergencia genética entre poblaciones. Los patrones obtenidos concuerdan con los resultados que se esperan para un flota de región que actuó de refugio glacial. Por otro lado, la mayoría de poblaciones presentan déficits significativos de heterocigotos, ocasionados muy a menudo por subdivisiones de las poblaciones en vecindarios genéticos o por elevadas tasas de endogamia. En último lugar, se revisa el estado de conservación de cada uno de os taxones estudiados (adscripción a las categorías de amenaza UICN, estimación de las amenazas y redacción de propuestas de conservación tanto in situ como ex situ).

Autor: REINA SANCHEZ ANTONIO.
Año: 2004.
Universidad: CÓRDOBA.
Centro de lectura: E.T.S.I. AGRONOMOS Y MONTES.
Centro de realización: E.T.S.I. AGRONOMOS Y MONTES.

Resumen: La salinidad es uno de los principales factores limitantes del cultivo de plantas en muchos lugares del mundo y, concretamente, en zonas semiáridas del Mediterráneo. El riego con agua salina merma el desarrollo de las plantas y se aportan sales al medio, hecho que puede acabar inutilizando el suelo para uso agrícola. Esto hace necesario utilizar plantas con bajo consumo hídrico o con alta eficiencia en el uso del agua. El tomate, por su parte, es uno de los principales cultivos hortícolas en el mundo y en el área mediterránea y está considerado como moderadamente tolerante a la salinidad. Tradicionalmente, los estudios de tolerancia a la salinidad se han realizado en términos de producción de frutos. Utilizar un carácter poligénico como la salinidad en la selección para un carácter tan complejo como la cosecha sería poco efectivo, por lo que la selección a partir de caracteres fisiológicos, que ya ha dado resultados prácticos en otras especies, sería más apropiada. La estimación de parámetros genéticos, la búsqueda de marcadores moleculares y la selección de genotipos más tolerantes a la salinidad avanza muy despacio porque los caracteres relacionados con la tolerancia están muy influidos por el ambiente. El material de estudio ideal sería líneas con alto grado de homocigosis en las que se pudiera contar con abundantes réplicas de cada genotipo. Las líneas recombinantes consanguíneas (RILs) cumplen ese requisito siempre que muestren variabilidad para los caracteres relacionados con el estrés salino. En este trabajo se estudió un conjunto de 30 caracteres fisiológicos, morfológicos, de floración y producción en una población de 117 RILs (F6),procedentes de un cruce entre Lycopersicon esculentum y L. cheesmanii, en cultivo con Oy 100 mM de NaCI en la solución nutritiva. Se comprobó la variabilidad existente en esta población y la interacción GxE y se estimó la heredabilidad de cada carácter, concluyendo que la mayor parte de ellos son apropiados para utilizarlos en Mejora. Se realizó un mapa de ligamiento con 125 marcadores SSR y SCAR y se estudiaron las asociaciones significativas entre marcadores y caracteres mediante análisis de QTLs.

Autor: LORENZO RODRÍGUEZ ZAIDA.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MONTES.
Centro de realización: ETSI DE MONTES.

Resumen: La encina (Quercus ilex L.) y el alcornoque (Q.suber L.) son dos de las especies de mayor importancia desde el punto de vista ecológico y socioeconómico en el área del Mediterráneo occidental. En la Península Ibérica los paisajes de bosques abiertos antropizados de estas especies de Quercus son conocidos como "dehesa" y se empezaron a crear en la Edad Media. Desde finales del siglo XVII, y sobre todo en el XIX, la superficie ocupada por las dehesas aumentó notablemente, en parte paralelamente al desarrollo de la explotación del corcho. Sin embargo, en los últimos años debido a distintas causas, bien naturales, bien antrópicas, se ha ido mermando sensiblemente la superficie ocupada por estos bosques. Las dehesas se encuentran amenazadas debido principalmente al envejecimiento y decaimiento de los árboles adultos ya la falta de regeneración. El presente estudio aporta información experimental acerca de la estructura genética y la dispersión de polen de encina y alcornoque, de utilidad en la gestiones ostensible de las dehesas. Se ha considerado por primera vez la regeneración de estas formaciones desde un punto de vista genético. Para ello se han puesto a punto microsatélites nucleares (nSSR) que permiten realizar estudios de flujo genético, dispersión y parentesco. Uno de los microsatélites transferidos puede emplearse como marcador diagnóstico entre las especies consideradas, permitiendo la identificación rápida de híbridos. Se ha analizado la estructura genética de una zona de dehesa en regeneración, infiriendo valores históricos de ciertos parámetros reproductivos; adicionalmente, se ha evaluado mediante análisis de paternidad la extensión del flujo polinico actual. Los microsatélites empleados revelan un mayor polimorfismo en encina que en el alcornoque. La heterocigosidad esperada es mayor en encina (HE=0,685 frente a 0,519 para el alcornoque). La dispersión limitada de semillas se traduce en estructuras familiares en Q.suber hasta 70 m, mientras que no hay estructuración genética para Q.ilex, lo que sugiere un flujo genético efectivos. Los análisis de paternidad también revelan, para ambas especies, unas distancias de pollinizaciones elevadas, superiores a los 50 m en el 50% de los casos. Estos resultados, tomados en conjunto, sugieren que el flujogenético es suficientemente efectivo como para asegurar la ausencia de endogamia en las futuras prgenies. Por ello, el mantenimiento de la diversidad genética estaría asegurado, y tan sólo deben realizarse actuaciones que favorezcan en el establecimiento de las mismas, por ejemplo limitando el pastoreo. En los casos en que las densidades sean demasiado bajas deben realizarse plantaciones y/o favorecer la cubierta, en especial en el caso de los alcornoques debido a su limitada dispersión genética y menor tolerancia a la insolación directa.

Autor: VALBUENA CARABAÑA MARÍA.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MONTES.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MONTES.

Resumen: Las características de los sistemas de reproducción de las especies del género Quercus hacen de ellas organismos modelo para el estudio de la hibridación y de la estructura genética a escala individual y poblacional. En la Sierra Norte de Madrid conviven dos especies de roble con marcadas diferencias en cuanto a sus requerimientos ecológicos y su extensión demográfica. El roble albar [Quercus petraea (Matts.) Liebl.] es una especie templada de distribución paneuropea que alcanza uno de los límites meridionales de su área de distribución en la Sierra Norte madrileña, donde se desarrolla sobre condiciones ecológicas marginales y sus poblaciones están formadas por pocos cientos de individuos. Por el contrario, el roble melojo [Q.pyrenaica (Willd.)] esta muy bien adaptado a las condiciones oromediterráneas por lo que aparece ampliamente representado en la Sierra Norte dentro de una distribución continua para la especie. El intenso aprovechamiento secular de los montes de la región ha supuesto una transformación profunda del paisaje natural, por lo que, en la actualidad, las mayores representaciones de estas y otras especies forestales se encuentran en el interior de dehesas boyales pertenecientes al común de los vecinos de un municipio. El uso ganadero del terreno ha propiciado un aprovechamiento en monte hueco para la obtención de lenas, bellotas y pastos, y en el caso del melojo también en monte bajo debido a su importante capacidad de rebrote tras grandes perturbaciones ecológicas. En este trabajo de investigación se aborda el estudio genético de la diversidad y la estructuración espacial de Q.petraea y Q.pyrenaica en cuatro dehesas de la Sierra Norte (montejo, Somosierra, Robregordo y La Dehesilla) que presentan diferencias en la abundancia de ambas especies y en los tratamientos forestales a las que han sido sometidas. Mediante el uso demarcadores microsatélites nucleares, se han analizado tres poblaciones mixtas en monte hueco y una pura de Q.pyrenaica en monte bajo. Las relaciones genéticas entre las dos especies han sido analizadas con diferentes metodologías con el fin de caracterizar la hibridación entre ambos taxones. Se ha comparado la estructura clonal de A.pyrenaica bajo dos tratamientos forestales. Asimismo, se ha estudiado el efecto relativo de la densidad y la hibridación en la conformación de la estructura genética espacial intrapoblacional de las tres dehesas mixtas a partir de correlogramas y del estadístico Sp. Por otro lado, en Montejo, se ha efectuado un análisis de parentesco entre dos cohortes de edad, que permiten estudiar la restricción espacial dela dispersión y las tasas de flujo genético actuales. Estas distancias han sido comparadas con las estimaciones del flujo genético histórico obtenidas de los análisis de estructura espacial. Las dos especies presentan altos niveles de diversidad genética, no obstante la diferenciación es mayor entre las poblaciones de Q.petraea que entre las de Q.pyrenaica. Para esta última especia, no se han encontrado diferencias en cuanto a la abundancia de clones bajo los dos tratamientos forestales analizados. La estructura espacial intrapoblacional muestra ligeras diferencias específicas relacionadas con la capacidad de dispersión No obstante, las diferencias entre poblaciones son mayores y se ha descubierto que la hibridación puede ser un factor importante en la conformación de las relaciones familiares entre los individuos de una población debido a la existencia de cruzamientos heteroespecíficos a cortas distancias y a la distribución espacial de los híbridos resultantes. En Montejo, las estimaciones directas e indirectas del flujo genético revelan una estabilidad demográfica en los últimos siglos para las dos especies de roble.

Autor: López de Heredia Larrea Unai.
Año: 2006.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S.I. Montes.
Centro de realización: E.T.S.I. Montes.

Resumen: El análisis de los patrones filogeográficos de los robles esclerófilos presentes en el Mediterráneo Occidental (Quercus suber L., Quercus ilex L. y Quercus coccifera L.) se ha realizado combinando cuatro tipos de marcadores moleculares con diferentes modos de herencia y tasas de mutación. Primero, se estudiaron las relaciones filogenéticas de las tres especies para determinar su estatus taxonómico actual. El análisis se hizo bajo una aproximación de genética de poblaciones y coincide con modelos previos que incluyen a Q. ilex y Q. coccifera en el grupo ilex, más basal, y a Q. suber en el grupo cerris, con más de 50 especies que están ausentes en el área de estudio. Quercus ilex mostró los mayores niveles de diversidad tanto a nivel nuclear como organular y un claro patrón vicariante que separa poblaciones de los rangos ibero-marroquí-balear de aquellas de Provenza-Italia-Argelia y otras islas mediterráneas. El mismo patrón vicariante se observó en Q. suber, aunque con menor diversidad genética. Las poblaciones del Este de la Península-Marruecos y de las Baleares mostraron introgresión a nivel organular aunque los marcadores nucleares no revelaron restos significativos de introgresión con Q. ilex. La introgresión explica el hecho de que se comparta el ADN organular frente a una hipótesis de 'distribución incompleta de linajes'. Los resultados sugieren un origen antiguo de las hibridaciones en Q. suber del Este ibérico, con tiempo suficiente para diluir la contribución nuclear de Q. ilex. Se propone un modelo según el cual, la introgresión proporcionaría una oportunidad a Q. suber de incrementar el tamaño efectivo poblacional en etapas críticas (por ej. en un refugio glacial) mediante hibridación y subsiguiente retrocruzamiento con los parentales Q. suber, diluyendo la contribución nuclear de Q. ilex. Seguidamente se analizó la estructura espacial actual del ADN organular en la Península Ibérica para identificar refugios glaciares potenciales. La combinación con la información paleobotánica disponible describe un escenario de refugios múltiples para las tres especies en la Península Ibérica y de numerosas zonas de contacto secundario entre poblaciones que resultan en patrones espaciales de ADN organular complejos. Finalmente, se analizó exhaustivamente la estructura espacial del ADN organular en una zona refugio, las Islas Baleares, y se comparó con las poblaciones del entorno. Las Baleares se comportan como un área refugio y un reservorio de diversidad genética manteniendo restos de diversidad genética del Messiniense-Plioceno. La presencia de elementos de filiación tirrénica e ibérica es probablemente el producto de eventos de vicarianza y dispersión a larga distancia.

Autor: GUTIERREZ RUIZ MARIA VICTORIA.
Año: 2006.
Universidad: CÓRDOBA.
Centro de lectura: CAMPUS DE RABANALES.
Centro de realización: IFAPA ALAMEDA DEL OBISPO.

Resumen: Este trabajo pretende transferir información desde especies modelo a otras leguminosas y para ello, se han utilizado marcadores desarrollados en M.truncatula y en menor medida en guisante (P.sativum) para su amplificación en habas (V.faba), garbanzos (C.arietinum) y guisante. Los primeros marcadores estudiados han sido microsatélites (ó SSRs) desarrollados en; truncatula. Los resultados mostraron que la transferabilidad entre especies era alta, pero el nivel de polimorfismo escaso por lo que resultaban poco eficientes para estudios de mapeo. Posteriormente se testaron 256 marcadores derivados de fragmentos expresados de genes (ESTs) de P.sativum y M.truncatula, con el objetivo de mapear loci homólogos entre distintas leguminosas. De los 256 marcadores analizados, 221 (86 328%) amplificaron la banda heteróloga en las líneas parentales de V.faba y sólo en 35 parejas de cebadores no obtuvimos ninguna amplificación. Para el genotipado de polimorfismos se emplearon los métodos tradicionales como la identificación ALPs en geles de agarosa o desarrollo de marcadores CAPs. Cuando los métodos descritos no revelaban variación en las secuencias, se pusieron a punto nuevas técnicas que facilitaron la identificación de mutaciones puntuales (SNPs) mediante la enzima Cel l o el desarrollo de marcadores tras SSCPs. Hasta el momento, se han identificado 32 marcadores polimórficos en las poblaciones RILs correspondientes a los dos cruzamientos de habas: Vf6 x Vf136 y Vf29H x Vf136 y de estos se han mapeado 27. Las matrices de sintenia entre V.faba y M.truncatual y V.faba y Pisum obtenidas hasta ahora muestran una clara colinealidad entre V.faba y M.truncatula, mientras que la comparación con P.sativum revela ciertas reorganizaciones cromosómicas. Los resultados del presente estudio, junto con el esfuerzo conjunto de distintos grupos europeos, facilitarán los estudios comparativos entre los mapas de ligamiento de distintas leguminosas.