Mejoramiento de trigos harineros (Triticum aestivum L.) en la zona Centro Sur de Chile. IV
Publicación original: ISSN 0365-2807 – Reproducción autorizada por: |
(Caracterización de
cultivares de trigos basado en perfiles electroforéticos
de gluteninas y
gliadinas)
ABSTRACT: Twenty-two wheat cultivars
released between 1968 and 1996 by the Quilamapu Research Center
of the Chilean Agriculture Research Institute, were analyzed for
their seed storage protein profiles, including the high molecular
weight glutenins (HMWG) and the acidic gliadins. HMWG showed a
good reproducibility compared to previous determinations, and a
high diversity, with 14 different protein bands in 12 different
allelic combinations, corresponding to the loci GluA1,
GluB1 and GluD1. A correlation between HMWG alleles related to
quality and sedimentation values was observed, with the exception
of some cultivars. The electrophoretic screening of the 22
cultivars identified the a , b , d and w gliadin types. The
similarity among some cultivars, in terms of sharing HMWG or
gliadin profiles, did not have any correlation with their having
the same progenitors or similar pedigrees. The combination of
HMWG and gliadin banding patterns represents a plausible method
to differentiate the majority of the cultivars included in this
study.
Key words: wheat, seed storage proteins, genetic
identification.
RESUMEN : Se analizaron 22 cultivares de trigo
liberados entre 1968 y 1996 en el Centro Regional de Investigación Quilamapu del Instituto de
Investigaciones Agropecuarias, desde el punto de
vista de los perfiles de proteínas
de reserva de las semillas, incluyendo las gluteninas de alto
peso molecular (G-APM) y las gliadinas ácidas. Las G-APM
mostraron una buena reproducibilidad comparadas con
determinaciones anteriores, y una alta diversidad, con 14 bandas
proteicas en 12 diferentes combinaciones alélicas,
correspondientes a los loci Glu-A1, Glu-B1 y Glu-D1. Se
encontró correlación entre los alelos relacionados
a calidad y
los valores de
sedimentación, con excepción de algunos cultivares.
El análisis electroforético de los 22
cultivares identificaron los tipos de gliadinas a , b , d y w .
La similitud entre algunos cultivares, en cuanto a presentar
idénticos patrones de bandas de G-APM o gliadinas, no tuvo
un correlato en cuanto a tener iguales progenitores o similar
pedigree. La combinación de los patrones de G-APM y de
gliadinas representa un método
aplicable para diferenciar la mayoría de los cultivares
considerados en este estudio.
Palabras clave: trigo, proteínas de
acúmulo de semillas, identificación genética.
INTRODUCCIÓN
En los comienzos del mejoramiento genético de
trigo los cultivares se diferenciaban casi exclusivamente a
través de sus características morfológicas.
Este sistema de
diferenciación es eficiente cuando los cultivares
presentan características contrastantes bien definidas,
pero tiene limitaciones en aquellos casos en que se trata de
individualizar cultivares estrechamente emparentados y por
consiguiente muy similares.
Actualmente el desarrollo de
herramientas
de análisis molecular permite identificar cambios
genéticos presentes en un cultivar, aún cuando
fenotípicamente no sean perceptibles, como es el caso de
las proteínas almacenadas en el grano, que representan un
tipo de marcador molecular. Según Forster et al. (1997),
los marcadores genéticos aplicados al mejoramiento ayudan
a identificar un cultivar, a evaluar su pureza y calidad, y a
proteger los derechos del obtentor.
Hewstone e Hinrichsen (1994) caracterizaron las gluteninas de
alto peso molecular (G-APM) de varios cultivares chilenos de
trigo, y posteriormente Hinrichsen et al. (1997) usaron
gliadinas, un tipo de proteínas de reserva del grano, como
un marcador molecular apropiado para diferenciar cultivares, ya
que cada cultivar presenta un patrón de bandas
característico, y su expresión génica no
está condicionada, de manera sustancial, a variaciones
ambientales, como ocurriría con marcadores
fenotípicos convencionales (altura de planta, porcentaje
de proteína, etc.). Sin embargo, esto es materia de
controversia, y Kahl (1997) señaló que estas bandas
proteicas presentan una cierta variabilidad en su
expresión.
Existen diversos tipos de marcadores
moleculares que permiten estudiar directamente diferencias en
loci específicos del DNA, como son los
microsatélites, fragmentos de largo variable detectados
con partidores de diseño
aleatorio (acrónimo inglés,
RAPD) y fragmentos de restricción amplificados por PCR
(acrónimo inglés, AFLP). Varios de ellos han sido
usados en trigo, encontrándose en general un bajo
índice de diversidad genética (Devos y Gale, 1992),
especialmente cuando se usó RAPD (He et al., 1992; Dweikat
et al., 1993). Por otra parte, tanto a través del uso de
marcadores de AFLP (Law et al.,1998) como de un número
relativamente pequeño de microsatélites (Plaschke
et al., 1995), se ha podido estimar la diversidad genética
e identificar cultivares de trigo. Por su parte, Van Toai et al.
(1997) demostraron que los marcadores de AFLP permiten estimar
contribuciones parentales y rastrear o trazar cambios
genéticos en poblaciones.
Es importante conocer el perfil molecular de los
cultivares, ya que ello permitiría apoyar el trabajo de
mejoramiento y proteger la propiedad
intelectual del obtentor. Este último aspecto es muy
relevante cuando se analizan las enormes cifras de dinero
involucradas en la comercialización de las semillas mejoradas,
y en las tecnologías relativas al mejoramiento.
Así, una de las conclusiones del Congreso 1998 de la
Asociación Internacional de Seleccionadores (ASSINSEL),
realizado en Mónaco, señala que "en el marco de la
propiedad
intelectual, existiría una presión
creciente para que las legislaciones nacionales acepten las
patentes de células,
órganos, genes y estructuras
moleculares". (Portilla, B. 1998. INIA, Dirección Nacional. Comunicación personal).
En el presente estudio se analiza el posible uso de los
perfiles electroforéticos de gluteninas y gliadinas para
caracterizar los cultivares de trigo liberados por el Instituto
de Investigaciones Agropecuarias, en su Proyecto de
Mejoramiento Genético de Trigo del Centro Regional
Quilamapu, durante el período 1968 a 1996. Además
se hace referencia a la asociación entre los perfiles
electroforéticos de G-APM y un aspecto o factor de la
calidad de la proteína, evaluada a través del
índice de sedimentación.
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