caracterizacion agronomica morfologica y molecular de mutantes

CARACTERIZACION AGRONOMICA MORFOLOGICA Y MOLECULAR DE
MUTANTES
RADIOINDUCIDOS
DE
LIMON
MEXICANO
CON
BAJO
CONTENIDO DE SEMILLAS
Resumen ejecutivo
El objetivo de este estudio fue determinar el campo de desempeño y las
diferencias de genética molecular de
cuatro nuevas variedades de limón
mexicano (Citrus aurantifolia), hacer selecciones clonales y compararlas con el
limón mexicano tradicional, bajo condiciones de trópico seco.
Para determinar la presencia de plagas en hojas y fruta, el investigador,
mediante muestreos, integró la información y determinó que todos mutantes
son sensibles a las plagas y enfermedades que atacan a esta especie en la
región. El minador de la hoja, la araña roja, la escama de nieve, el psílido
asiático (de reciente aparición) estuvieron presentes y afectaron al 100% de los
árboles. En la fruta detectó presencia de araña roja, escama de nieve, y daños
mecánicos (rayado) en la fruta del 100% de los árboles.
A partir de los muestreos de brotes vegetativos y fruta con los cuales detectó
las plagas, el investigador evaluó la presencia de enfermedades en hojas, y los
daños causados por fumagina y antracnosis. En la fruta, la principal
enfermedad detectada fue la fumagina en el 100% de los genotipos mutantes.
La antracnosis que detectó en hojas no estuvo presente en fruta debido a que
en las fechas que se tomaron muestras no aparecieron daños, sin embargo sí
se observaron daños en flores y la caída de fruta pequeña durante las
revisiones en campo.
Midió la dinámica de la floración, y concluyó que los bajos rendimientos son
provocados por la baja capacidad de partenocarpia de los genotipos. También
determinó la morfología de brotes vegetativos y fruta.
Tomó muestra de brotes vegetativos y registró información de longitud y
número de hojas y espinas por brote. Las hojas de los muestreos se
herborizaron y posteriormente se determinó su morfología. Detectó que no hay
mucha variación en tamaño de brotes vegetativos, número de hojas, longitud y
ancho de las hojas, pero sí hay diversidad en longitud de espinas y pecíolo de
hojas con coeficientes de variación de 92.07 y 44.73%, respectivamente, y se
observó que la forma de la fruta no fue fuertemente afectada por las
mutaciones, sin embargo se detectaron genotipos con fruta alargada o con
cuello, lo que no es normal en la variedad original. Predominaron los frutos con
fruta con forma elíptica o esférica. La base de la fruta fue generalmente
convexa y la punta truncada.
En cuanto al potencial de producción de fruta, se registraron datos de
producción en cada una de las cosechas realizadas en los dos años que duró
el proyecto. Sin embargo, se analizó el comportamiento de rendimiento anual
usando los datos de tres años. El resultado muestra que en la población se
tuvieron árboles que prácticamente no producen fruta, pero también hubo
árboles que promediaron rendimientos de 183.4 kg. Muchos de los mutantes
producen fruta con bajo número de semillas, y se registraron árboles que
producen fruta con promedios de prácticamente cero, pero también se
registraron otros que recuperaron su potencial de generar semillas y registraron
promedios de 5.0 semillas por fruta. Se encontró fuerte relación entre el
rendimiento y el contenido de semillas. Un menor número de semillas se asoció
una menor producción de fruta. Sin embargo se detectaron cinco árboles
mutantes sobresalientes que rompieron ese ligamiento y a pesar de generar
fruta con bajos promedios de semillas, producen cantidades de fruta
apreciables.
Con respecto a la caracterización de genotipos mutantes, el investigador
extrajo el ADN de brotes vegetativos tiernos, que evaluó mediante los métodos
CTAB y Miniprep Kit GenEluteTM Plant Genomic DNA (Sigma). El resultado
indica que ambas metodologías rindieron ADN de calidad y en suficiente
cantidad. Se eligió el kit de Sigma para la extracción de ADN de los genotipos
por ser práctico y confiable. Para la caracterización molecular de los mutantes
radioinducidos y elaborar su huella genética se evaluaron tres técnicas de
marcadores moleculares.
La técnica de microsatélites o secuencias simples repetidas (SSR), aunque
discriminó eficientemente los otros cítricos, no generó suficiente polimorfismo
entre los individuos mutantes y no fue útil para el objetivo del estudio. Por su
parte con la técnica de microsatélites o intersecuencias simples repetidas
(ISSR) sólo se obtuvo polimorfismo genético en cuatro genotipos mutantes,
pero fue altamente polimorfito entre los limones mexicanos y los otros cítricos
usados como testigos externos. La técnica Polimorfismo de la longitud de
fragmentos amplificados generó una gran cantidad de fragmentos polimórficos
entre los genotipos mutantes y los otros cítricos y permitió obtener resultados
reproducibles en los marcadores, lo cual fue de utilidad para generar una huella
genética de los mutantes y de los genotipos originales.
Demanda o problemática que atiende
Desarrollar
variedades
mejoradas
de
limón
mexicano
con
mejores
características para que ingresen y puedan competir en el mercado de limones
frescos y procesados.
Resultados obtenidos y/o descripción. Características de la tecnología
generada
Información de comportamiento agronómico de mutantes radioinducidos con
bajo número de semillas.
Información sobre las características morfológicas de mutantes radioinducidos
con bajo número de semillas.
Elaboración anales genético molecular de mutantes radioinducidos con bajo
número de semillas.
Generación de una huella genética.
Genotipos mutantes sobresalientes.
Impactos
El limón mexicano sin espinas fue la selección más productiva, con 165
kg/árbol/año;
sin
embargo,
el
limón
mexicano
20-3
y
12-8
fueron
estadísticamente similares en producción de fruta del limón mexicano sin
espinas. Las características de calidad de la fruta (acidez total y sólidos
solubles totales) fueron muy similares entre todas las selecciones. Sin
embargo, el limón mexicano sin espinas produjo menores cantidades de jugo y
de frutos sin semilla, en comparación con las otras selecciones. Las nuevas
cuatro selecciones de limón mexicano sin espinas mostraron cuando menos
dos de las seis bandas polimórficas AFPL, lo cual confirma las diferencias
genéticas entre las selecciones.
El limón mexicano sin espinas es el más promisorio para la industria del limón,
en la media en que los árboles muestren características apropiadas para
reducir el costo de las labores durante la cosecha. Por lo tanto, el limón
mexicano sin espinas resultó ser atractivo para el mercado de fruta fresca
doméstico y de exportación.
Costos estimados de la aplicación de los resultados y/o tecnología generada
Este es un estudio científico, a partir del cual no se pueden estimar costos de
aplicación.
Ámbito de aplicación
Comunidad científica nacional.
Información adicional o comentario
Estudios previos han sugerido que el limón mexicano fue originado de un árbol
híbrido intergenérico de cruzamiento entre C. medica, C. grandis and
Microcitrus. Estudios moleculares sugieren que el limón y C. micrantha están
relacionados con especies ya que muestran marcadores genéticos similares
(RAPD y SCAR). Otros estudios también sugieren que el limón mexicano tiene
antecedentes genéticos comunes con la cidra. Estudios moleculares han
demostrado diferencias genéticas entre especies estrechamente relacionadas
y variedades de limón (C. limón) en Brasil y España. No hay reportes del uso
de marcadores moleculares para comparar variedades de limón mexicano.
Clave del proyecto: SAGARPA 2004-C01-97
Sistema Producto y/o línea estratégica de atención: Sistema Producto Limón
Investigador: doctor M. MANUEL ROBLES GONZÁLEZ
Institución: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y
Pecuarias. Campo Experimental Tecomán.