Marcadores Moleculares y Aplicaciones

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Marcadores Moleculares y Aplicaciones

• Natalia Barboza Vargas

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Marcadores Genéticos

• Caracteres morfológicos y los moleculares
  (Tanksley 1983).

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Marcadores Moleculares

• Dos tipos
• Las proteínas (principalmente las isoenzimas)
• Marcadores de ADN
• Dominantes y Codomintantes

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Marcadores Moleculares

• Un marcador se refiere a cualquier molécula
  (proteína, ARN o ADN) de tamaño o peso molecular
  conocido

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Marcadores Moleculares

• Isoenzimas
• Son variantes de una misma enzima
• Difieren en su movilidad electroforética
• Incluyen todos los polímeros de subunidades
  producidos por diferentes loci o por alelos
  diferentes en el mismo locus

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• I- Polimorfismo de la longitud de los fragmentos
  de restricción (RFLP)
• Inicialmente fue empleada para el mapeo físico de
  los adenovirus (Grodzicker et al. 1974)
• Construcción de un mapa genético de ligamiento
  para humanos (Botstein et al. 1980).
• Valadez y Kahl (2000) definen los RFLPs como la
  variación
• en la longitud de los fragmentos de ADN
  producida por una endonucleasa de restricción
  específica a partir de ADNs genómicos de dos o
  más individuos de una especie.

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Ejemplos de RFLP

• Alston y Batlle (1992) utilizaron marcadores
  RFLP para realizar una selección temprana de
  árboles de manzana en semillero.
• Con el fin de acortar el tiempo y reducir los
  costos en los programas de mejoramiento genético.

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Amplificación aleatoria del ADN polimórfico
(RAPD)

• Este análisis fue descrito por primera vez en
  1990 (Williams et al. 1990 y Welsh y McClelland
  1990).
• La modificación que les dio origen consistió en
• sustituir en la tecnología PCR, un solo
  iniciador corto, de alrededor de 10 nucleótidos
  de longitud y de secuencia arbitraria, con la
  capacidad de unirse a regiones específicas en el
  genoma (Waugh y Powell 1992 Valadez y Kahl
  2000).

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Ejemplos de RAPD

• Jatropa curcas L. (Plant Growth Regulation, 2005)
• Euphorbiaceae
• Fines medicinales
• Producción de aceites y biocombustibles
  (Nicaragua y Sur América)
• Se adapta a regiones áridas y semi-áridas
• Control de la erosión
• Corto período de gestación
• Se encontró una variedad no tóxica en la región
  de Papantla, México

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Ejemplos de RAPD

• Objetivo
• Desarrollar un protocolo de propagación in vitro
  para la variedad de J. curcas no tóxico y
  realizar un cruce con J. curcas tóxica

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Materiales y Métodos

• Propagación in vitro de la variedad no tóxica y
  toxica.
• Análisis molecular

Se utilizaron iniciadores RAPD

• Determinación de la toxicidad

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Resultados

• Análisis Molecular
• Se probaron 120 iniciadores (bandas de 1 a 13)
• Se seleccionaron 14 iniciadores
• Indíce de similaridad basado en 435 bandas,
  (96,3)
• El polimorfismo obtenido sirve para diferenciar
  entre ambas variedades

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Gel de agarosa al 1.8. Analisis de la variedad
tóxica y no tóxica de J. curcas. a) Amplificación
por PCR con OPM8-14. 1 y 2 representan las
variedades toxicas y no tóxicas, respectivamente.
M2 es el marcador de 100pb.
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Polimorfismo en la longitud de los fragmentos
amplificados (AFLP)

• Son considerados marcadores de alta eficacia.
• Permiten el análisis de un elevado número de
  loci por experimento sin requerir información
  previa sobre su secuencia
• Son dominantes y altamente reproducibles.
• La técnica es más complicada de ejecutar que la
  de los RAPD y el SSR, además requieren una mayor
  cantidad de ADN (Karp et al. 1997 SIDTA 1999).

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(No Transcript)
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Aplicaciones de los AFLP

• Diversidad Genética de la Colección de
  Germoplasma de Cucurbita pepo utilizando SRAP y
  AFLP (M. Ferriol, B. Pico, F. Nuez)
• Las especies cultivadas de C. pepo, se considera
  comprenden 2 subespecies ssp. pepo and ssp.
  Ovifera
• Se han encontrado especies silvestres
  relacionados a la ssp. ovifera
• Basados en estudios de isoenzimas (Decker y
  Wilson
• 1987)
• Comparaciones del ADN del cloroplasto (Wilson et
  al.
• 1992)
• ADN mitocondrial (Sanjur et al. 2002)
• ADN ribsomal (Jobst et al. 1998)
• ISSR (Katzir et al. 2000) y RAPD (Decker-Walters
  et al. 2002).
• Morfologicamente, C. pepo presenta gran
  diversidad

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Materiales y Métodos

• Se trabajó con 69 introducciones de C. pepo
  representativas de diferentes morfotipo
• Se realizó la caracterización morfológica
  utilizando los descriptores del IPGRI para
  Cucurbitaceae (Esquinas-Alczar y Gulick 1983)
• Se realizó el análisis de AFLP utilizando 6
  combinaciones de iniciadores
• Se encontraron un total de 476 fragmentos (de 60
  a 360 pb) de los cuales 253 (53.15) fueron
  polimórficos

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Dendrograma utilizando las 47 introducciones de
C. pepo utilizando AFLP.
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Marcadores Moleculares

• Los microsatélites o secuencias simples repetidas
  (SSR)
• Son regiones de secuencias pequeñas (dos a 10
• pares de bases) repetidas, arregladas en serie,
  las cuales se asume que están distribuidas
  azarosamente por todo el ADN.
• Estas regiones son a menudo altamente variables y
  consecuentemente útiles para medir el
  polimorfismo entre especies o variedades muy
  relacionadas (Phillips et al. 1995 Valadez y
  Kahl 2000)

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Aplicación de los SSR

• Lai et al. (2001) analizaron 37 muestras de té
  (Camellia sinensis) procedentes de China, Assam y
  Taiwán, mediante microsatélites.
• La diversidad de genes intrapoblación es mayor
  que la interpoblación
• La mayor diversidad dentro de una población
  ocurre en los materiales silvestres de Taiwán.