mapas genéticos mango

Mapa genético: una poderosa herramienta para la mejora del mango

Un mapa, como todos sabemos, es una herramienta gráfica para representar la distribución de una serie de elementos del mismo tipo o categoría (por ejemplo, los países en un mapa geopolítico). Al igual que los mapas del GPS nos ayudan a llegar a cualquier lugar simplemente teniendo claro dónde queremos ir, los mapas genéticos nos ofrecen la posibilidad de dirigir la mejora del mango hacia regiones del genoma que conocemos y que son de especial interés. De esta forma, podemos ahorrar tiempo y recursos, al tiempo que mejoramos la eficiencia. Si quieres saber cómo, sigue leyendo.

Para poder entender en qué consiste un mapa genético, es necesario introducir un par de conceptos esenciales. Los cromosomas constituyen la forma de organización del ADN dentro de las células de todos los organismos, tanto vegetales como animales. Al realizar un mapa genético, el objetivo es averiguar el lugar que cada elemento genético ocupa dentro de los cromosomas. Estos elementos suelen ser marcadores genéticos. Como su propio nombre indica, la función de estos marcadores es señalar la posición de un carácter de interés dentro del genoma. Esta asociación marcador-carácter no es siempre la misma. De hecho, un marcador puede ser un gen con función conocida o sencillamente una región del ADN sin función conocida que se asocia a una característica de interés (aunque no sea un gen propiamente dicho).

¿Qué es exactamente un mapa genético?

mapa genético mango
El mapa genético se establece en función de la herencia conjunta de marcadores genéticos asociados a regiones que determinan caractéres de interés. El mapa citogenético establece la distancia física entre regiones en un cromosoma, sin tener en cuenta el enrollamiento del ADN. El mapa físico se elabora a partir de la secuencia de ADN estirada (https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Mapa-genetico).

Una vez claro el concepto de marcador, el concepto de mapa genético es sencillo de entender. Básicamente, una vez conocidos los marcadores, se estudian cómo se heredan dichas “señales” en multitud de descendientes, de forma que nos queda una especie de rompecabezas cuya solución es el mapa genético.

Pongamos un ejemplo para ilustrarlo mejor. Imagina dos rasgos cualesquiera, como pueden ser el color (llamémosle A) y forma del fruto (llamémosle B). Se sabe que la cercanía entre los marcadores que determinan dos rasgos es proporcional al porcentaje de los descendientes que tienen ambos rasgos a la vez. Es decir, si tenemos 100 descendientes y 70 heredan el mismo color y forma, la proximidad entre los marcadores que determinan A y B será mayor que si, de 100 descendientes, sólo 40 heredasen estos rasgos a la vez. Si vamos calculando la distancia relativa entre todos los rasgos de interés, iremos obteniendo las piezas de un puzzle que, con ayuda de la bioinformática y la estadística, acaban formando un mapa genético. Una buena analogía para entender el funcionamiento de este «puzzle» es el famoso acertijo de Einstein. Si bien se sale por completo de la temática de este post, puede servir para ayudar a entenderlo mejor.

Para el caso del mango se ha conseguido establecer un mapa de consenso en el que se reúnen los principales marcadores asociados a características de interés agronómico. En concreto, hablamos de un estudio que reúne 726 de estos marcadores asociados a 7 características: tipo de embrión, color de fondo de la piel, intensidad del rubor, floración, forma del fruto, color de la pulpa y hábito de crecimiento. Para ello se han estudiado un total de 775 descendientes, fruto de 7 cruces diferentes.

¿Qué ventajas tiene contar con un mapa genético de mango?

mapa genético mango
Se trata del cromosoma 8 del mapa genético de mango. Las anotaciones a la derecha serían los marcadores genéticos y a la izquierda se muestra la posición de los mismos dentro del cromosoma en centiMorgan (la unidad utilizada para medir la "distancia" entre ellos)(Kuhn et al., 2017).

Pues lo primero que hay que introducir es el concepto de selección asistida por marcadores. Se trata de una herramienta biotecnológica que permite a los mejoradores seleccionar plantas con determinadas características de interés en cualquier etapa de su desarrollo. Es decir, permite seleccionar una característica deseada a través de la presencia de un marcador. Un requisito fundamental para usar esta herramienta es, precisamente, tener un mapa genético que sirva como guía para seleccionar esos marcadores (y por tanto características) de interés.

Hasta ahora, la mejora tradicional se basa en una polinización abierta de plántulas. Posteriormente se propagan vegetativamente las plantas analizadas y seleccionadas para mantener la uniformidad genética. Como os podéis imaginar, este proceso es largo y costoso. Por ser un poco más precisos, los factores limitantes de esta selección tradicional son una fase juvenil larga, un tiempo de generación largo, grandes áreas de campo y el coste de personal para mantener y analizar las poblaciones obtenidas. A todo esto, se le añaden algunas peculiaridades del caso del mango, que dificultan aún más este proceso de mejora tradicional. Algunas de ellas son la alta heterocigosidad, el tipo de embrión, un alto índice de aborto de frutos o un bajo número de frutos. Además, existe una alta variabilidad entre los cultivares comerciales, lo que puede disminuir la eficiencia del programa de mejora.

Al utilizar la selección asistida por marcadores, podemos elegir con mayor precisión y eficacia los progenitores adecuados para obtener una variedad con las características que queramos. Además, también permite analizar la descendencia antes de que muestre el fenotipo (apariencia), lo que supone un ahorro tanto en costes como en tiempo. Por poner un ejemplo más gráfico, si hablamos de un marcador asociado al color del fruto, no tendríamos que esperar a que la planta crezca y sea productiva, sino que prácticamente tras germinar ya podríamos conocer esa información. Otro ejemplo es que, si se asocia un marcador a resistencia frente al oídio, no necesitaríamos exponer a nuestra planta al oídio para comprobarlo.

Conclusión

La elaboración de mapas genéticos con marcadores asociados a rasgos de interés es una poderosa herramienta para diseñar programas biotecnológicos de mejora de plantas. Si ya hablamos de la micropropagación en el caso de la pitahaya, aquí se recoge una nueva herramienta biotecnológica que sirve como base para programas de mejora. En este caso, la selección asistida por marcadores sería la técnica para obtener la variedad de interés, pero esta no podría existir si no hubiese un mapa genético con el que guiarse.

En el caso del mango, que presenta trabas adicionales para los programas de mejora tradicional, los mapas genéticos juegan un papel aún más protagonista en el desarrollo de nuevas variedades con características de interés. De esta forma, en los próximos años es posible que seamos testigos de la aparición de nuevas variedades que aúnen características hasta ahora desconocidas en un mismo cultivar.

Bibliografía

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