Utilización de marcadores moleculares para el genotipado de la colección de líneas de introgresión de Solanum lycopersicoides en el fondo genético del tomate cultivado. Aplicación a la búsqueda de líneas resistentes a la enfermedad del rizado amarillo del tomate

Abstract

[ES] Las especies silvestres relacionadas con el tomate ofrecen un importante potencial para su empleo en los programas de mejora con el fin de introducir genes de resistencia a factores bióticos y abióticos, entre otras características de interés. Solanum lycopersicoides es una de las especies relacionadas con el tomate más alejada de la especie cultivada. Su uso en mejora se ha visto limitado por las barreras de cruzabilidad existentes entre ambas. Sin embargo, a partir de la entrada LA2951 un grupo de investigadores obtuvo un híbrido con tomate que resulto fértil y a partir del cual fue posible desarrollar un conjunto de líneas de introgresión (ILs). Las líneas de introgresión (ILs) de Solanum lycopersicoides en el fondo genético del tomate cultivado constituyen una herramienta muy útil para la identificación y cartografiado de características de interés derivadas de la especie silvestre. La mayor parte de las líneas contienen la introgresión en homocigosis, pero algunas de ellas están mantenidas en heterocigosis, debido a problemas de esterilidad de los homocigotos para la introgresión. Entre los caracteres de interés identificados en la especie S. lycopersicoides se ha citado la resistencia a la enfermedad del rizado amarillo del tomate (Tomato yellow leaf curl disease, TYLCD), que constituye uno de los principales factores limitantes del cultivo del tomate. Los materiales comerciales con resistencia disponibles hasta el momento resultan poco efectivos si la presión de inóculo es elevada o si la infección se produce de forma temprana. Por tanto, resulta de interés el aprovechamiento de especies que no han sido explotadas hasta el momento. Este es el caso de S. lycopersicoides. La colección de ILs resulta un material interesante para los ensayos de cribado y, además, facilita la introgresión de los genes identificados al estar el locus de interés introgresado en el fondo genético de la especie cultivada. El objetivo de este trabajo fue el genotipado de un conjunto de descendencias de 19 líneas mantenidas en heterocigosis, mediante el empleo de marcadores moleculares CAPS (Cleaved Amplified Polymorphic Sequence) y COS (Conserved Ortholog Set), para analizar la distorsión en segregación de la descendencia e identificar plantas portadoras del fragmento de S. lycopersicoides para su reproducción. Diez de las ILs empleadas en el análisis de la segregación, habían sido previamente fenotipadas por su resistencia a TYLCD. El objetivo en este caso fue determinar la asociación entre la presencia del fragmento de S. lycopersicoides y la resistencia a TYLCD. Se confirmó la distorsión de la segregación asociada a la presencia de determinadas introgresiones de S. lycopersicoides. En algunas líneas se detectó recombinación, mientras que para otras de comprobó que se había producido la pérdida del fragmento. El análisis de las ILs previamente fenotipadas por su resistencia a TYLCD permitió descartar algunas regiones de S. lycopersicoides como asociadas a la resistencia. Sin embargo, se identificaron dos posibles loci responsables de una menor manifestación de síntomas en los cromosomas 8 y 12. Trabajos futuros irán encaminados a comprobar este resultado.

[EN] Wild tomato relatives offer considerable potential as a source in breeding programs to introduce genes conferring resistance to biotic and abiotic stresses, among other traits of interest. Solanum lycopersicoides is the most distant tomato relative. Its use in breeding has been limited due to crossability barriers between both species. However, a group of researchers obtained a hybrid between tomato and S. lycopersicoides LA2951 that was fertile. Using this hybrid they developed a set of introgression lines (ILs) of Solanum lycopersicoides in the genetic background of cultivated tomato. This set of ILs is a useful tool for the identification and mapping of traits of interest derived from this wild species. Most of the lines contain homozygous introgressions, but some of them are maintained as heterozygotes due to sterility problems associated to homozygots introgressions. Among the interesting traits identified in S. lycopersicoides resistance to Tomato yellow leaf curl disease (TYLCD) has been cited. This disease is one of the main limiting factors of tomato cultivation. Commercial resistant materials available to date are not very effective if the inoculum pressure is high or when the infection occurs early. Therefore, it is of interest the use of species that have not been exploited so far. This is the case of S. lycopersicoides. ILs collection is an interesting material for screening assays and also facilitates the use of the genes identified, given that the locus of interest is introgressed into the genetic background of the cultivated species. The objective of this work was to genotype a set of descendants from 19 heterozygous lines, using CAPS (Cleaved Amplified Polymorphic Sequence) and COS (conserved Ortholog Set) markers; the purpose was to analyze the segregation distortion in the progenies and identify plants carrying S. lycopersicoides introgression in order to reproduce them. Ten of the ILs used in the analysis of the segregation, had been previously phenotyped by resistance to TYLCD. The aim in this case was to determine the association between the presence of S. lycopersicoides fragment and TYLCD resistance. We confirmed the segregation distortion associated with the presence of certain introgressions from S. lycopersicoides. In some lines recombination was detected, while the loss of the fragment was confirmed for other ILs. The analysis of the ILs previously phenotyped by resistance allowed discarding some S. lycopersicoides regions as associated with resistance to TYLCD. However, we identified two possible loci on chromosomes 8 and 12 responsible for a less severe symptom development. Future work will be aimed at confirming this result.