Análisis de marcadores moleculares para la diferenciación varietal en semillas de tomate (Solanum lycopersicum L.)

Abstract

[ES] El tomate (Solanum lycopersicum L.) es la hortaliza más consumida a nivel mundial, tanto en consumo fresco o procesado industrialmente, por lo que no es de extrañar que haya más de 10.000 especies cultivadas en todo el mundo. A lo largo de los años se ha buscado poder diferenciar las variedades en estadios tempranos del desarrollo e incluso mediante sus semillas. Es por ello que el estudio de marcadores moleculares en el genoma del tomate es una tarea imprescindible para diferenciación a nivel genético. Un marcador molecular es un segmento de DNA ubicado físicamente en un cromosoma, pudiendo ser desde un gen hasta una sola base. En tomate se trabaja, en general, con marcadores microsatélites o SSR (simple sequence repeat), que es un fragmento de tamaño variable que se repite de manera consecutiva. La ventaja que presenta este tipo de marcador es que permite diferenciar alelos gracias a la variación en el número de repeticiones, es decir, diferentes variedades de tomate pueden contener el mismo microsatélite, pero con diferente número de repeticiones, lo que permitiría diferenciarlas en un análisis genético conjunto. El estudio se enmarca dentro de un objetivo de un proyecto europeo (BRESOV; https://bresov.eu/) en el que se pretende poder diferenciar la potencial contaminación en lotes de semillas de tomate. Este trabajo consta en la diferenciación de, en concreto, cuatro variedades de tomate (valenciano, Ty-12 F2, rosada ALTEA y estrella) mediante el uso de marcadores moleculares de tipo SSR a partir de semilla. Tras la extracción del DNA de semillas de cuatro variedades de tomate, se realiza una búsqueda in silico para determinar los marcadores moleculares con mayor número de alelos. Para comprobar dicho polimorfismo se prueba, en primer lugar, los marcadores mediante PCR para verificar que funcionan, y después se manda a secuenciar los resultados. Los resultados del trabajo fueron que sólo un marcador de 22 utilizados mostraba polimorfismo para las cuatro variedades. Es por ello que se decidió analizar 128 accesiones del Banco de Germoplasma del COMAV con nuevos marcadores de un anterior trabajo, y así obtener nuevas accesiones que presenten una mayor variabilidad genética y poder continuar con la optimización de un método de detección de contaminación varietal de semillas de tomate.

[EN] Tomato (Solanum lycopersicum L.) is the most consumed vegetable worldwide, both in fresh consumption or industrially processed, so it is not surprising that there are more than 10.000 species cultivated around the world. Over the years, it has been sought to be able to differentiate the varieties in the early stages of development and even through their seeds. That is why the study of molecular markers in the tomato genome is an essential task for differentiation at the genetic level. A molecular marker is a segment of DNA physically located on a chromosome, and can be from a gene to a single base. In tomato work, in general, with microsatellite markers or SSR (simple sequence repeat), which is a fragment of variable size that is repeated consecutively. The advantage of this type of marker is that it allows alleles to be differentiated thanks to the variation in the number of repetitions, that is, different tomato varieties may contain the same microsatellite, but with different number of repetitions, which would allow them to be differentiated in an analysis genetic set. The study is framed within an objective of a European project (BRESOV; https://bresov.eu/) in which it is intended to be able to differentiate the potential contamination in tomato seed lots. This work consists in the differentiation of, specifically, four tomato varieties (valenciano, Ty-12 F2, rosada ALTEA and estrella) through the use of molecular markers of the SSR type from seed. After DNA extraction from the seeds of four tomato varieties, an "in silico" search is carried out to determine the molecular markers with the highest number of alleles. To verify this polymorphism, the PCR markers are first tested to verify that they work, and then the results are sent to sequence. The results of the work show that only a marker out of 22 used were polymorphic for the four varieties. For this reason we decided to analyze 128 accessions from the COMAV Germplasm Bank with new markers from a previous study, and thus obtain new accessions that present greater genetic variability and be able to continue with the optimization of a method for detecting varietal contamination of seeds of tomato.