DIAGNÓSTICO DE LA DIVERSIDAD GENÉTICA DE MAÍCES CRIOLLOS OBTENIDOS DE DIFERENTES ESTADOS DE LA REPÚBLICA June Simpson
Contexto Consideraciones de biodiversidad de maíz en México cómo centro de origen, necesidad de conservar materials con propósitos científicos, de mejoramiento y culturales. Problema complejo con varios factores:muchas variedades criollos cultivados según necesidades específicas locales, poblaciones aisladas geográficamente, agricultores de edad avanzada y falta de continuidad, exacerbado con reportes de contaminación con material transgénico. Diversidad en términos reales desconocido.
Estrategias Alternativas Conservación in situ Evaluación de diversidad en materiales criollos sembrados actualmente Conservación ex situ o en bancos de germoplasma Caracterización de bancos de germoplasma existentes Consideraciones de costos, facilidad de análisis, muestreo y caracterización rigurosos
Estrategia del Proyecto Aprovechar muestreos recientes disponibles Seleccionar cuidadosamente muestras en términos de región geográfica y caracterización morfológica. Hasta posible incluir muestras de regiones más importantes en términos de diversidad: Oaxaca, Guerrero, Puebla, Michoacán, donde germoplasma criollo está ampliamente cultivado. Oportunidad de estimar presencia de transgenes en un número amplio de muestras en regiones geográficas distintas. Información mínima requerida para cada muestra: Localización con GPS, datos morfológicos (raza, color y características de semillas).
Landrace Problemas de muestreo Pop 1 Pop x Pop 2 Acc 1 Acc 1 Pop n Necesidad de plantear cuidadosamente estrategia de muestreo Imagen utilizado con permiso gentil del Dr. R. Sawers, LANGEBIO, Cinvestav, Irapuato.
Determinación tamaño de muestra por accesión Análisis hecho por Dr. Humberto Reyes-Valdés, UAAAN Y Dr. Octavio Martínez de la Vega, LANGEBIO, Cinvestav, Irapuato, basado en datos proporcionados por el Dr. Amalio Santacruz-Varela. 60 alelos=30 plantas
Determinación de cantidad e identidad de SSR s
Manejo de muestras-ejemplo Puebla 167 accessiones seleccionadas 30 plantas individuales tomadas de cada accessión para analizar con marcadores moleculares Inicialmente 3 mezclas de 10 plantas serán analizadas por cada accesión producidas a partir de mezclas de la misma cantidad de ADN de cada extracción individual. La meta es analizar 1000 accesiones de diferentes regiones del país, a través de 3000 mezclas y 30,000 plantas individuales.
Marcadores Microsatélites (SSR s): escogidos por su distribución a través del genoma, niveles de polimorfismo y facilidad de compartir datos con otros grupos. 14 SSR s escogidos Se incluyeron también 2 marcadores para transgenes (Promotor 35S y 3 NOS, MON810, NK603 y MON863 usados como controles positivos) Los 16 marcadores serán analizados en las 3000 muestras de mezclas Si es necesario algunas mezclas serán analizados a nivel de plantas individuales. Análisis en un secuenciador ABI con software Genemapper.
SELECCIÓN DE SSRs Se seleccionó 1 ó 2 SSRs de cada cromosoma con mayor información SSR Cromosoma Repetición Nro. De repetidos PHI427913 1 ACG Trinucleótido PHI064 1 ATCC Tetranucleótido PHI96100 2 ACCT Tetranucleótido PHI127 2 AGAC Tetranucleótido PHI053 3 ATAC Tetranucleótido PHI072 4 AAAC Tetranucleótido PHI093 4 AGCT Tetranucleótido PHI109188 5 AAAG Tetranucleótido PHI159819 6 CCG Trinucleótido PHI034 7 CCT Trinucleótido PHI051 7 AGG Trinucleótido PHI015 8 AAC Trinucleótido PHI033 9 AAG Trinucleótido PHI96342 10 ATCC Tetranucleótido
GRUPOS DE SSRs EN ESTE ESTUDIO SSR Fluorescencia GRUPO 1 PHI015 PHI033 PHI051 35S GRUPO 2 PHI053 PHI072 PHI127 PHI96100 GRUPO 3 PHI159819 PHI034 PHI109188 NOS Verde Amarillo Azul Rojo Rojo Amarillo Azul Verde Rojo Verde Amarillo Azul GRUPO 4 PHI064 PHI96342 PHI093 PHI427913 Azul Verde Amarillo Rojo
ANÁLISIS GEOGRÁFICO Las coordenadas geográficas de las colectas se adecuaran para ser vistos en Google Maps, generando así mapas interactivos.
Distribución de colectas del Estado de Puebla
Distribución de colectas del Estado de Guerrero
Siembra de accesiones Se utilizarán semilleros de 38 pozos a una profundidad de 0.5 cm. Condiciones de crecimiento de las semillas: 28 C (+/- 1 C). Fotoperiodo de 16Hrs Luz/ 8Hrs de oscuridad
RESULTADOS
Extracción de ADN 1. NucleoSpin 8 / 96 Plant II Core Kit (Malcherey- Nagel) 2. Plant/Fungi DNA Isolation Kit (NORGEN BIOTEK CORP) 3. ZR-96 Plant/Seed DNA Kit (ZYMO RESEARCH) 4. Agencourt Chloropure - DNA and RNA extraction from plant material (BECKMAN COULTER)
Extracción de ADN De los 4 kits para extracción de ADN, se utilizara el ZR-96 Plant/Seed DNA Kit (ZYMO RESEARCH) 1 2 3 4 5 6 1. Marcador de peso molecular λ HINDIII 2. Hoja ZYMO 3. Semilla Roja ZYMO 4. Semilla Roja Agencourt 5. Semilla Amarilla ZYMO 6. Semilla Amarilla Agencourt
NÚMERO Y PROCEDENCIA DE ACCESIONES DE MAÍZ PARA SU EVALUACION Estado Nro. de accesiones Guanajuato 84 Guerrero 229 Oaxaca 250 Puebla 175 Tabasco 20 Tlaxcala 40 Michoacán 450 Total 1324
PHI064 Muestra de Puebla Control (10 individuos)
PHI051 Rangos reportados: 136-154 (SANTACRUZ VARELA ET AL, 2004; YOKOBORI. 2002 MAYDANYUK, I., et al, 2007) Rangos encontrados en este estudio: 126-143 Nro. De alelos encontrados: 7 RANGO ALELO 1 ALELO 2 ALELO 3 ALELO 4 ALELO 5 ALELO 6 ALELO 7 124 127.9 128.60 131.5 131.6 133.7 133.8 136 136.10 138.9 139.00 141 141.70 143.30 PL131 1 126.85 132.09 134.56 136.99 PL131 2 127.78 130.07 132.91 134.87 PL131 3 128.3 132.45 135.17 136.99 PL161 1 127.99 132.47 136.81 139.59 PL161 2 132.13 135.73 139.59 PL161 3 127.24 131.55 139.99
PHI015 Rangos reportados: 76-120 (SANTACRUZ VARELA ET AL, 2004; YOKOBORI. 2002 MAYDANYUK, I., et al, 2007) Rangos encontrados en este estudio: 68-120. Nro. De alelos encontrados: 15
PHI033 Rangos reportados: 224-270 (SANTACRUZ VARELA ET AL, 2004; YOKOBORI. 2002 MAYDANYUK, I., et al, 2007) Rangos encontrados en este estudio: 224-263 Nro. De alelos encontrados: 13
Datos potenciales que serán obtenidos Alelos para cada marcador presente en cada accesión Descubrimento potencial de nuevos alelos Estimación de heterocigosidad Comparación de niveles de diversidad y alelos dentro y entre poblaciones. Estimación de manera muy general de la presencia de transgenes Identificación de materiales raros y entrega de datospara apoyar py decisiones sobre conservación de materiales. Diseño de una estrategia para el monitoreo contínuo de poblaciones de maíces criollos.
El Equipo!! Emigdia Alfaro Fernando Hernández Lucrecia Contreras Alejandra Núñez Jesica Ochoa Lorena Orduña Brenda Guerrero María de Jesús González Dra. Corina Hayano Dr. Octavio Martínez Dr. José Luis Pons Dr. Humberto Reyes
Dr. Efraín de la Cruz (Semillas de Tabasco) Dr. José Luis Herrera (Semillas de Tlaxcala,Puebla) Dr. Alfredo Carrera Valtierra (Semillas Michoacán) Dr.?(Semillas Guerrero) Dr. Amalio Santacruz-Varela:Acceso a datos Equipo CIBIOGEM: Sol, Nathalie, Ariel CONACyT/CIBIOGEM: Apoyo financiero PISAC (CUSCO-PERU)