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Eucalyptus globulus
Uso de AFLP para Determinar los
Posibles Orígenes de Razas Locales
Debido a su gran importancia económica, E. globulus ha sido introducida en
varios países de regiones templadas del mundo, tales como la Argentina, Chile,
España, Portugal y Uruguay; sin embargo, en nuestro país, se desconoce el
origen de importación de las semillas. Investigadores del INTA Castelar
trabajan, desde el año 1995, en una red de ensayos de orígenes y progenies de
E. globulus, con la finalidad de establecer una población base, genéticamente
amplia, para ser empleada en programas de mejoramiento. La afinidad
genética en cuanto al ADN entre las razas nativas australianas y las llamadas
“razas locales”, permitió determinar posibles orígenes de semillas ingresadas a
nuestro país
Eucalyptus globulus es originario de Tasmania y
sudeste de Victoria, Australia. Son variados los
usos derivados de su madera, pero su principal
característica es la de presentar una pulpa blanca
de óptima calidad industrial para la fabricación de
papel, por eso se la considera como la mejor especie de eucalipto para dicha finalidad.
Debido a su gran importancia económica, E. globulus ha sido introducida en varios países de
regiones templadas del mundo, tales como
Argentina, Chile, España, Portugal y Uruguay.
En la Argentina, La excelente adaptación de la llamada "raza local" puede explicarse por climática
y latitudinal registrada entre el área de origen y el
Sudeste Bonaerense, sumada a las condiciones
edáficas favorables de la región y la falta de enemigos naturales (plagas y enfermedades). Sin
embargo, como en muchos casos, debido a un
registro incompleto o antiguo del ingreso de las
primeras semillas al país, se desconoce el origen
de importación de las mismas. Además, la diversidad genética de las razas locales es con frecuencia desconocida y en muchos casos se cree que es
limitada debido al reducido número de semillas
introducidas.
La Unidad Bosques Cultivados del Instituto de
Recursos Biológicos del INTA Castelar, en el marco
del Proyecto Forestal de desarrollo para la Región
Pampeana (SAGPyA BIRF) y el Convenio
Internacional de Asistencia Técnica INTA-SOPORCEL, ha instalado, desde el año 1995, una red de
ensayos de orígenes y progenies de E. globulus en
6 localidades de la provincia de Buenos Aires, con
la finalidad de establecer una población base,
genéticamente amplia, para ser empleada en programas de mejoramiento. Dicho programa tiene
como objetivo principal aumentar la cantidad y
calidad de la madera producida. En él se ha deter-
Lic. Cintia Acuña,
Ing. Agr. Susana
Torales,
Ing. Agr. Ms.Sc. Noga
Zelener,
Ing. Ph.D. Gustavo
López,
Ing. Ftal. Pablo
Pathauer y Dra.
Susana Marcucci
Poltri
CNIA, INTA Castelar
minado el grado de adaptación de los distintos
orígenes/procedencias para las características de
interés medidas a campo, y se han estimado los
parámetros genéticos de esas características.
Con respecto a la estructura genética de los E. globulus nativos, diferentes grupos de investigación
han realizado estudios utilizando múltiples parámetros morfométricos. Éstos mostraron que la
variación genética se relaciona con la distribución
espacial de la especie. Estos patrones de variación
genética permitieron desarrollar una clasificación
racial dentro de la especie, encontrándose un gran
número de correlaciones entre las variables medidas y las localidades geográficas.
Esta clasificación en razas es de gran importancia,
ya que permitió identificar aquellas que poseen las
mejores características de interés forestal para ser
utilizada como fuente para la importación de
semilla a nuestro país.
En el laboratorio de marcadores moleculares del
IRB de INTA Castelar se investigó la distribución
de la variabilidad genética en poblaciones de E.
globulus provenientes de orígenes australianos y
razas locales, plantadas en la red de ensayos mencionada anteriormente. El estudio se realizó
mediante el empleo de una técnica llamada AFLP
(Amplified Fragment Lenght Polymorphism), uno
de los varios tipos de marcadores moleculares que
existen.
Los marcadores moleculares son capaces de detectar las diferencias que existen entre individuos en
cuanto al ADN, proporcionando el perfil genético
preciso de cada organismo estudiado, similar a
una huella dactilar.
La ventaja de utilizar este tipo de técnicas es que,
al estudiar directamente al material genético
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(ADN) de la especie, los resultados no están influidos por el ambiente ni por el estado de desarrollo
vegetal.
Mediante la técnica de AFLP se fracciona el ADN
en segmentos de distintos tamaños, mediante el
empleo de las llamadas “tijeras moleculares”
(enzimas de restricción).
Luego, se hacen muchas copias de estos fragmentos para poder tener una cantidad observable a
simple vista. Esto se logra mediante una técnica
denominada PCR en la cual, al igual que en una
fotocopiadora, se generan millones de copias de
los fragmentos de ADN obtenidos.
Los fragmentos de ADN son luego separados por
sus respectivos tamaños al hacerlos correr electroforéticamente por un gel. Por último, se realiza un
tratamiento con nitrato de plata para teñirlos y así
poder visualizarlos como bandas oscuras (Fig. 1),
las cuales constituyen una gran cantidad de datos
discretos que pueden ser analizados estadísticamente.
Las diferencias entre individuos se evidencian
cuando los fragmentos de un cierto tamaño, aparecen sólo en algunos de ellos, mientras que en
otros no. Cuanto más similares genéticamente
sean dos individuos, compartirán mayor cantidad
de fragmentos de ADN de igual tamaño.
La ventaja de esta técnica es que en un solo ensayo se pueden amplificar entre 40 y 100 fragmentos de ADN de distintos tamaños.
Fig. 1: Electroforesis en gel de poliacrilamida: perfil de bandas obtenido para 13 individuos (cada calle
vertical corresponde al ADN digerido de un individuo).
Se indican con flechas 15 fragmentos de ADN de distintos tamaños (ubicados a lo largo del gel), sólo presentes en algunos genotipos.
Al igual que la mayoría de los marcadores moleculares, los AFLP analizan gran parte del genoma y
tienen una significativa capacidad de discriminar
individuos dentro de la misma especie, utilizándose para estudios evolutivos y de biogeografía
intraespecífica.
El objetivo de esta investigación fue establecer
afinidades genéticas entre las razas nativas y locales, y estimar las posibles procedencias de las
razas locales estudiadas.
Se analizaron entre 10 y 20 familias de polinización abierta (un individuo por familia) de E. globulus provenientes de cada una de las 8 razas nativas, y entre 10 y 20 individuos de cada una de las
4 razas locales provenientes de Portugal, España,
Chile y Argentina, totalizando 143 individuos,
plantados en dos sitios del sudeste de Buenos
Aires (Tabla 1).
Para todos los genotipos, el ADN fue extraído de
hojas jóvenes y, una vez aislado y purificado, se
obtuvieron los fragmentos polimórficos mediante
AFLP.
Se generaron 243 fragmentos de ADN de distintos
tamaños que fueron separados mediante corridas
electroforéticas y teñidos con nitrato de plata.
AFINIDAD GENÉTICA ENTRE RAZAS NATIVAS Y
LOCALES
El estudio de la afinidad entre razas, realizado a
partir de datos de diferenciación genética, evidenció que, si bien estos valores fueron bajos, la
mayoría (excepto para algunas razas locales)
resultaron significativos.
Para estudiar cómo se relacionan las razas nativas
y locales entre sí, se realizó un análisis de agrupamiento. El mismo se realizó mediante un dendrograma (similar a un árbol genealógico), el cual
evidenció qué razas están más relacionadas (agrupándose en las ramas más pequeñas) y cuáles
difieren más del resto (separándose mediante
ramas más largas).
Para las cuatro razas locales y las ocho australianas, la agrupación encontrada se esquematizó
mediante un dendrograma y su representación en
el mapa de Australia (infografìa).
Como indica el dendrograma (línea en color naranja), la raza “Argentina” se asoció con el resto de
las razas locales (Chile, Portugal y España), mostrando que hay una gran afinidad entre ellas. A su
vez, las cuatro razas locales, se asociaron en
mayor medida con las razas nativas del Sur y
Sudeste de Tasmania.
Por otro lado, en las razas australianas, se encontró agrupación entre las razas de Eastern y
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Tabla 1: Descripción de las razas locales y
nativas, y número de individuos por sitio de plantación (Voca y Bosc), del material de E. globulus
estudiado.
Esta barrera física que impide que se crucen con
individuos de otras poblaciones, podría estar provocando el aislamiento genético y diferenciación
sobre el nivel del genoma de esta raza.
CONCLUSIONES
Western Otways (indicadas en violeta), y Furneaux
y Noreste de Tasmania (indicadas en fucsia), sitios
que se encuentran cercanos geográficamente. En
estos casos, la asociación encontrada mediante
técnicas moleculares se correspondió con la
encontrada mediante el análisis de parámetros
genéticos por técnicas cuantitativas.
A su vez, las razas de King Island (indicada en
verde) y Strzelecki (indicada en rojo) se diferenciaron más del resto. En el caso de King Island,
esta diferenciación podría explicarse por la distancia geográfica que tiene esta isla con el resto
de las zonas en donde se tomaron las muestras.
El uso de la técnica AFLP permitió analizar molecularmente a una muestra de individuos de
Eucalyptus globulus plantados en el sudeste de
Buenos Aires, provenientes de ocho razas australianas y cuatro razas locales.
El análisis de agrupamiento de las razas mostró
que, en general, hay una relación entre las diferenciaciones genéticas y la agrupación geográfica,
concordando en algunos casos (Western y Eastern
Otways, Sur y Sudeste de Tasmania) con estudios
anteriores realizados con parámetros morfométricos.
Con respecto a las razas locales se encontró, no
sólo una marcada asociación entre ellas, sino también con las razas nativas del sur y sudeste de
Tasmania. Estos resultados coinciden con investigaciones realizadas en la Unidad de Bosques
Cultivados del IRB en el año 2001, las cuales
sugieren que el Sur y Sudeste de Tasmania fueron
las primeras fuentes de semillas encargadas de
proveer el E. globulus distribuido hoy en el mundo.
Los resultados de estos estudio apoyan la hipótesis de que las semillas introducidas tanto a nuestro país como a los otros países mencionados, provienen de la misma zona de Tasmania.
Bibliografía
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Este trabajo se realizó con la financiación de los proyectos INTA 52/0404, y SAGPyA (fundamentalmente PIA 17/98 y PIA
03/02). Los autores agradecen al Sr. Héctor Ferreyros por la colecta del material vegetal.
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