RESUMEN

En el Banco de Germoplasma del Instituto de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana de la Universidad Politécnica de Valencia (COMAV) se mantienen actualmente más de 7000 entradas de especies hortícolas, incluyendo cultivares locales españoles y especies silvestres. Entre estas entradas se incluyen 3500 de la sección Lycopersicon y 144 de la sección Basarthrum del género Solanum. Para que el empleo de estos recursos fitogenéticos sea eficiente es necesario conocer su estructura genética y su taxonomía. El conocimiento de la distribución de la variabilidad existente permite establecer criterios de conservación más racionales y un uso más eficiente de estos recursos para la mejora de las especies cultivadas.

Los objetivos de la presente tesis doctoral se centran en el estudio de las secciones del género Solanum mencionadas previamente. Ambas secciones incluyen especies cultivadas: tomate y pepino dulce. La clasificación y filogenia de las especies pertenecientes a cada una de estas secciones ha sido objeto de controversia durante mucho tiempo y, a pesar del esfuerzo realizado hasta el momento, todavía no se ha alcanzado un consenso definitivo. Esto puede ser debido a una separación reciente de estas especies, que permanecen estrechamente relacionadas y con capacidad de cruzamiento, o a la falta de trabajos en los que se incluya una representación adecuada de toda la variabilidad presente en estas secciones.

Para analizar la taxonomía de la sección Lycopersicon se ha empleado una amplia representación de materiales de cada una de las especies abarcando todo su rango de distribución. Los análisis realizados identifican 12 especies distintas. Esta clasificación confirma algunas de las nuevas especies propuestas en la sección recientemente, pero no en todos los casos. La nueva especie S. huaylasense aparece claramente separada de S. peruvianum. También se confirma la separación de S. arcanum, aunque en este caso los datos moleculares sugieren que S. arcanum podría estar compuesta por dos especies crípticas difíciles de distinguir morfológicamente. Por otro lado, S. corneliomulleri, otra de las nuevas especies, no es distinguible genéticamente de S. peruvianum según nuestros análisis.

Basándose en las relaciones filogenéticas se pueden establecer 3 grupos en la sección Lycopersicon: Arcanum (S. arcanum, S. chmielewskii, S. neorickii, S. huaylasense), Lycopersicon (S. lycopersicum, S. pimpinellifolium, S. cheesmaniae y S. galapagense) y Eriopersicon (S. peruvianum s.str., y S. chilense). En una posición basal respecto a estos grupos aparecen las especies S. habrochaites y S. pennellii.
En la sección Basarthrum los datos presentados respaldan la agrupación de los materiales en 13 especies. Entre estas se incluyen dos nuevas especies, previamente no descritas. Los materiales pertenecientes a estas especies son morfológicamente distintos y están claramente agrupados en los análisis moleculares. En cuanto a las relaciones filogenéticas entre ellas, se confirma que S. canense es la especie más alejada del resto y S. suaveolens aparece en una posición intermedia entre ésta (a la que se parece morfológica y reproductivamente) y la serie Caripensia (de la que está más cerca genéticamente). Dentro de la serie Caripensia se observan claramente diferenciadas las especies S. basendopogon, S. trachycarpum y S. tabanoense. Mientras que el complejo Caripense queda constituido por las especies S. caripense, S. filiforme, S. fraxinifolium y S. heiseri.

Además del análisis general de la taxonomía se analiza también en detalle la estructura genética de una especie de cada una de las secciones. En el caso de la sección Lycopersicon, se analiza la distribución de la variación de S. pimpinellifolium en todo el rango de distribución de esta especie; incluyendo una abundante representación de los materiales procedentes de Ecuador que no se había incluido en estudios previos. El análisis de esta especie tiene gran interés puesto que se trata de la especie silvestre más cercana al tomate cultivado y se emplea habitualmente como fuente de caracteres de interés para la mejora de este cultivo. 

Solanum pimpinellifollium muestra una gran diferenciación entre los materiales procedentes de Perú y Ecuador. En el caso de las entradas ecuatorianas se observa una fuerte estructuración geográfica, mientras que en el caso de las peruanas la diferenciación entre las distintas zonas geográficas es pequeña. Estas diferencias genéticas podrían estar relacionadas con las diferentes condiciones climáticas y ecológicas que hemos observado entre ambos países. La costa peruana muestra unas características climáticas muy uniformes, mientras que en Ecuador se observa una gran variación climática y ecológica. Por otro lado, los datos de variabilidad y heterocigosidad señalan el norte de Perú como la posible región el origen de esta especie. De ser así, las poblaciones de Ecuador y del sur de Perú serían fruto de migraciones posteriores.

En el caso de la sección Basarthrum, se ha analizado la variabilidad genética presente en S. muricatum, la única especie cultivada de la sección. A diferencia de lo que ocurre en el caso de otras especie cultivadas, el pepino dulce mantiene una gran diversidad. La comparación entre la variabilidad presente en la especie cultivada y las silvestres permite concluir que S. muricatum presenta variabilidad genética proveniente de varias especies silvestres del complejo Caripense.