Análisis de la variabilidad genética de colecciones élite de Eucalyptus por medio de marcadores moleculares microsatélites

Transcripción

1 Análisis de la variabilidad genética de colecciones élite de Eucalyptus por medio de marcadores moleculares microsatélites Dora Barrios, Víctor Hugo García, Luis Fernando Osorio, Juan Diego Palacio y Adalberto Sánchez

2 PCR (Polymerase Chain Reaction) La reacción de polimerasa en cadena es una técnica que permite replicar millones de veces fragmentos específicos del ADN de un organismo. Es la reaccion bioquimica mas importante en la cual están basados la mayoría de los marcadores moleculares.

3

4

5 MICROSATELITES

6

7 GÉNERO Eucalyptus Familia Myrtaceae Más de 350 especies Originario de Australia Eucalyptus grandis Eucalyptus urophylla Eucalyptus urograndis

8 MEJORAMIENTO GENÉTICO Manejo sostenible de la variación genética Producir, identificar y multiplicar fenotipos bien adaptados. Establecimiento de poblaciones iniciales Mejoramiento de las poblaciones Derivación y multiplicación de individuos superiores

9 MICROSATÉLITES Flujo de genes de árboles forestales Identificación de genotipos individuales Identificar errores en cruzamientos controlados Se pueden detectar en cualquier estadio del desarrollo de la planta Pueden ser analizados de manera automatizada

10 OBJETIVO GENERAL Analizar la variabilidad genética de colecciones élite de las especies forestales Eucalyptus urophylla, Eucalyptus grandis y Eucalyptus urograndis, mediante el análisis de 12 sistemas microsatélites.

11 METODOLOGÍA Colección de las muestras Extracción de ADN Amplificación de los Microsatélites Visualización del producto de PCR

12

13 PASOS EN EL LABORATORIO COLECCIÓN DEL MATERIAL ALMACENAMIENTO A 80ºc MACERACIÓN CON NITROGENO LIQUIDO AMPLIFICACIÓN DEL ADN EXTRACCIÓN DEL ADN ALMACENAMIENTO A 20ºC VISUALIZACIÓN DEL ADN LECTURA DE BANDAS Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO

14 EXTRACCIÓN DE ADN Doyle & Doyle U Eucalyptus grandis

15 EXTRACCIÓN DE ADN Kit de Quiagen Eucalyptus urophylla

16 AMPLIFICACIÓN

17 Condiciones de Amplificación de acuerdo a Brondani et al. (1998). Paso Temperatura (ºC) Tiempo (min.) Ir al paso 2 34 ciclos indefinido

18 VISUALIZACIÓN DEL PRODUCTO DE PCR

19 MICROSATÉLITE EMBRA Eucalyptus urograndis

20 MICROSATÉLITE EMBRA X - X X x x Eucalyptus urophylla Eucalyptus grandis

21 ALELOS MICROSATÉLITES vs. TAMAÑO DEL FRAGMENTO

22 ANÁLISIS GENÉTICO DE DATOS

23 CONSIDERACIONES GENERALES 20 individuos de Eucalyptus grandis y de Eucalyptus urophylla 56 individuos Eucalyptus urograndis 12 sistemas Microsatélites PopGene versión 3.2 (Matrices de Genotipos) NTSYS pc versión 2.0 (Matrices de ausencia y presencia)

24 Matriz A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S Genotipo DK DD DO AD DF DD DD DD DO DK DD DD DD DB DK DD DK DL DJ DD

25 ANÁLISIS DE PATERNIDAD

26 MICROSATÉLITE EMBRA 12 4u 17g 20g 2g 29ug 57ug 61ug J F G F F F F D D A B A

27 ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA

28 DIVERSIDAD GENÉTICA GENERAL Especie Alelos Observados No. efectivo de alelos Heterocigosidad observada Heterocigosidad Esperada (Nei,1973) Eucalyptus grandis Eucalyptus urophylla 13.1± ± ± ± ± ± ± ± 0.17 Eucalyptus urograndis 16.2 ± ± ± ± 0.06 Aa = Heterocigoto. AA y aa = Homocigotos

29 DIVERSIDAD DE ALELOS No. alelos Obse ervados EMBRA 4 EMBRA 5 EMBRA 6 EMBRA 10 EMBRA 11 EMBRA 12 EMBRA 13 EMBRA 15 EMBRA 16 EMBRA 17 EMBRA 18 EMBRA 19 E. grandis E. urophylla E. urograndis Microsatélites

30 FRECUENCIAS ALÉLICAS EMBRA 13 EMBRA 19 Frecuencias Alélicas A B C D E F H I J K L M N O P Frecu en cias Alélicas E. grandis 0.40 E. urophylla 0.30 E. urograndis A B C D E F G H I J K E. grandis E. urophylla E. urograndis Alelos Alelos EMBRA 18 EMBRA 17 Frecuencias Alélicas A C E G I K M O Q Frecuencias Alélicas E. grandis 0.40 E. urophylla 0.30 E. urograndis A C E G I K M O Q E. grandis E. urophylla E. urograndis Alelos Alelos

31 FRECUENCIAS ALÉLICAS 0.25 EMBRA EMBRA 5 E. grandis E. urophylla n cias A lélicas Frecu e F re c u e n c i a s A l é l i c a s E. grandis 0.10 E. urophylla E. urograndis 0.05 E. urograndis 0.00 A C E G I K M O Q S U 0.00 A C E G I K M O Q S U W Alelos Alelos

32 DIVERSIDAD GENÉTICA (Nei, 1973) 1.00 E.grandis Heterocigosidad d Esperada E. urophylla E. urograndis E M B R A E M B R A E M B R A E M B R A E M B R A E M B R A E M B R A E M B R A E M B R A E M B R A E M B R A E M B R A Microsatélites

33 DENDOGRAMAS

34 Clones de Colombia Brasil Eucalyptus grandis SIN 1623 SUE 0118 SUE SUE CL CL CL MES 0505 CL MES Índice de Similitd

35 Muda Labelakan Lamalota Padekluwa Eucalyptus urophylla Índice de similitud O1D O2D O1D O1D O1D O2D O1D O2D O1D O2D O1D O2D O2D O2D O1D O1D O1D O1D O2D O2D

36 Eucalyptus urograndis

37

38 CONCLUSIONES

39 La inclusión de los marcadores moleculares microsatélites en programas de mejoramiento forestal, permite conocer los niveles de diversidad genética de las poblaciones de mejoramiento, facilitando el control de la reducción de la diversidad existente para evitar reducir las ganancias genéticas.

40 La alta diversidad genética encontrada sugiere una amplia base genética de las colecciones élite de Eucalyptus grandis y Eucalyptus urophylla. Los dendogramas evidencian una extensa variabilidad genética, sin embargo es un poco más estrecha para Eucalyptus grandis que para Eucalyptus urophylla.

41 AGRADECIMIENTOS Smurfit - Cartón de Colombia COLCIENCIAS Corporación Biotec Instituto Alexander von Humboldt CONTACTO: victorhgarcia2002@yahoo.com victorhgarcia@uniquindio.edu.co