UTILIZACIÓN DE LÍNEAS DE INTROGRESIÓN Y MAGIC EN LA MEJORA GENÉTICA E IDENTIFICACIÓN DE GENES DE CARACTERES CLAVE EN BERENJENA

2022

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Prohens Tomás Jaime

La berenjena (Solanum melongena) es un cultivo en auge en nuestro país, el cual es el principal exportador mundial. En los últimos años el grupo proponente ha hecho amplias contribuciones a la mejora genética de la berenjena y ha sido pionero a nivel mundial en el desarrollo de las primeras líneas de introgresión (ILs; cuatro conjuntos) con especies silvestres y de la primera población MAGIC obtenidos en el proyecto anterior RTI2018-094592-B-I00. En este proyecto partimos de la hipótesis de que la nueva diversidad genética presente en dichos materiales puede dar lugar a avances importantes en la mejora genética de la berenjena. Por ello, en el proyecto abordamos la mejora genética de siete caracteres de gran relevancia (presencia de espinas en el cáliz, forma y tamaño del fruto, pigmentación antociánica, presencia de antocianos debajo del cáliz y presencia de clorofila en la piel del fruto, así como un patrón diversificado de ácidos fenólicos en la carne del fruto). En una fase inicial se fenotiparán en dos ambientes diferentes las ILs y población MAGIC para los caracteres objetivo. Para la forma del fruto se utilizará la herramienta fenómica Tomato Analyzer y para los antocianos y clorofilas se realizará una cuantificación. El patrón de ácidos fenólicos se analizará mediante HPLC. Por otra parte, las ILs y líneas MAGIC se resecuenciarán a baja profundidad (2x a 5x) y se detectarán QTLs y genes candidatos. A partir de esta información, se desarrollarán subILs, por retrocruzamiento con los parentales recurrentes seguido de autofecundación y selección de recombinantes mediante marcadores SPET para el fragmento introgresado, e isolíneas MAGIC, a partir de la heterocigosis residual en las líneas MAGIC, con el fin de acotar las regiones en las que se encuentra el gen o genes candidatos. Una vez identificados genes candidatos se llevará a cabo una validación de los mismos a través de tres aproximaciones: mediante asociaciación de variantes alélicas y fenotipos en la colección nuclear de berenjena del proyecto G2P-SOL, con análisis de la expresión génica por qRT-PCR, y mediante edición génica con CRISPR. A partir de la información obtenida se realizará un programa de cruzamiento para la piramidación de variantes favorables para los genes objetivo con el fin de obtener materiales de élite que sean de utilización directa o se puedan integrar rápidamente en los programas de mejora de la berenjena. El proyecto se desarrollará por parte de un equipo interdisciplinar con una amplia experiencia y trayectoria en el tema y con una alta proyección internacional. Por otra parte, se dispone de instalaciones adecuadas para la ejecución del proyecto. Como resultado del proyecto se identificarán líneas de introgresión y líneas MAGIC recombinantes de gran valor y se desarrollarán nuevos materiales en forma de subILs e isolíneas MAGIC. Tambiém se obtendrá material de élite piramidado para genes procedentes de nuevas fuentes de variación que confieran nuevas combinaciones fenotípicas de interés en la mejora. La información científico-técnica que se obtenga será de gran relevancia para la utilización de ILs y poblaciones MAGIC en la mejora genética de caracteres clave en berenjena. Así mismo, se procederá a la formación de personal especializado en técnicas punteras en la mejora de la berenjena. Todo ello será de gran utilidad para la obtención de variedades de berenjena con nuevas propiedades que permitan una horticultura más competitiva y diversificada.