Genómica y Metabolómica Duraznero

NOMBRE
Identificación y validación de marcadores moleculares asociados a calidad de fruto en duraznero a través de genómica y metabolómica

INVESTIGADOR PRINCIPAL
Reinaldo Campos

CO-INVESTIGADORES
Rodrigo Infante

DURACIÓN
60 meses

INICIO
Enero 2014

MONTO ADJUDICADO
$85.880.000

RESUMEN
La industria frutícola chilena utilizó en el 2012 alrededor de 279 mil hectáreas para producir fruta que se destina esencialmente a la exportación. Este es un ámbito en el cual nuestro país ha mostrado un incremento sostenido en la última década, llegando a transar en el año 2011/2012 una suma cercana a los US$ 3.500 millones (FOB). Chile es líder en exportación de fruta fresca en el hemisferio sur y los mercados a los que se destina la fruta fresca son múltiples, llegando a más de 100 países. A pesar del sostenido éxito delas exportaciones frutícolas, la situación de los duraznos y nectarines es preocupante, ya que las tasas decrecimiento de estos frutales, han sido negativas entre los años 2000‐2012. Estos resultados contrastan con la situación que se observa en la industria de duraznos y nectarinos a nivel mundial. Antecedentes de la FAO indican que de los 21,5 millones de toneladas producidas el 2011, el hemisferio Sur solo aportó con un 4,5%; adicionalmente es muy llamativo observar que a pesar que la producción mundial ha crecido casi un 61% en la última década, nuestro hemisferio no ha participado de manera significativa en este crecimiento (4,1%).Uno de los factores que influye de manera importante es la falta de variedades de duraznos y nectarines que resistan el almacenaje refrigerado, elemento clave en la dinámica de abastecimiento en contra‐estación de estos frutos. Esta falta de competitividad tiene como consecuencia perder oportunidades de negocio importantes ya que nuestra oferta de contra estación solo da cuenta del 8% de lo que produce Estados Unidos, el 1% de lo que produce Europa y el 0% de lo que produce China. Por lo tanto, si contáramos con variedades que mantengan una buena calidad de fruta después de un almacenamiento prolongado, la posibilidad de aumentar la participación en mercados distantes aumentaría significativamente. Dados estos antecedentes es evidente la necesidad de desarrollar variedades que se adapten a estos requerimientos.El proceso de obtención de una variedad toma varios años, resulta costosa y es de baja eficiencia debido a que la selección de un individuo promisorio requiere varias temporadas de evaluación, lo cual en el caso de duraznos y nectarines puede tomar de 10‐12 años. Una manera de optimizar el proceso de selección es hacer uso de marcadores moleculares que permitan la identificación temprana de individuos que posean un genotipo que está ligado a un carácter de interés para el programa de mejoramiento genético. Hasta el momento no existen marcadores moleculares que permitan identificar individuos que produzcan duraznos y nectarines de buena calidad después de un almacenamiento prolongado en frío.
Los marcadores moleculares de ADN corresponden a polimorfismos detectables en un grupo de individuos y hasta hace pocos años su número era escaso ya que la identificación de ellos era compleja debido a la poca información genómica. Las nuevas tecnologías de secuenciación de ADN han incrementado notablemente nuestra capacidad de obtener información del genoma de manera rápida y eficiente.
Adicionalmente, la reciente decodificación del genoma de Prunus persica, facilita la identificación de polimorfismos en individuos de esta especie. Sin embargo; la identificación de marcadores moleculares asociados a calidad de fruta y su buena preservación después de almacenarlos en frío, requiere de una fenotipificación detallada, la que se realiza por medio de evaluaciones convencionales a las cuáles se pueden sumar herramientas metabolómicas. El uso de individuos pertenecientes a una población segregante facilita la identificación de marcadores moleculares que están ligados a caracteres de interés para el programa de mejoramiento genético. De esta forma en este proyecto proponemos que “La re‐secuenciación del genoma y la fenotipificación detallada de los individuos de una población segregante de duraznero permite identificar polimorfismos (SNPs e indels) asociados a calidad de fruta”. A partir de lo anterior, esperamos identificar y validar polimorfismos (SNPs e indels) asociados a caracteres relacionados a calidad de fruta en duraznero (Prunus persica (L.) Batsch) para optimizar la obtención de nuevas variedades en PMG. Los datos obtenidos serán validados en los segregantes utilizados y variedades comerciales. De esta manera esperamos generar herramientas que apoyen al PMG en la generación de variedades que aumenten la competitividad de la industria chilena.
OBJETIVO GENERAL
Identificar y validar polimorfismos (SNPs e indels) asociados a caracteres relacionados a calidad de fruta en duraznero (Prunus persica (L.) Batsch) para optimizar la obtención de nuevas variedades en PMG.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Fenotipar caracteres relacionados a la calidad de fruta en individuos de una población segregante proveniente del PMG y variedades comerciales de Prunus persica.
- Analizar el metaboloma de frutos provenientes de individuos de una población segregante confenotipos contrastantes.
- Re‐secuenciar el genoma de los individuos de una población segregante e identificar polimorfismosasociados a caracteres de la calidad de fruto.
- Validar los polimorfismos seleccionados en individuos segregantes provenientes del PMG y variedades comerciales.