Caracterización de 20 variedades mutantes de frijol (Phaseolus vulgaris L.) mediante la técnica del AFLP

Abstract

Se presenta el análisis de 22 variedades de frijol (Phaseolus vulgaris L.) mediante la técnica del polimorfismo de longitud de fragmentos amplificados; dos de estas variedades pertenecen al conjunto de variedades liberadas por el Instituto de Ciencia y Tecnología Agrícolas –ICTA Altense e ICTA Hunapú– y 20 variedades pertenecen a la colección de mutantes inducidos por radiación γ del Programa de Mejoramiento Genético de Frijol del ICTA –10 mutantes de ICTA Altense y 10 mutantes de ICTA Hunapú–. Las variedades mutantes presentan en común la característica de ciclo vegetativo precoz. Se extrajo, de cada individuo, ADN de alta integridad –con poca cola en la migración electroforética– y de alta pureza –A260/A280 media de 1.85±0.03–, requerimientos críticos para la técnica del Polimorfismo de Longitud de Fragmentos Amplificados –AFLP, por sus siglas en inglés para Amplified Fragment Length Polymorphism–; se obtuvo una concentración de ADN media de 760±260 ng/μL. Se determinó que las combinaciones de partidores del Kit de AFLP* de Invitrogen adecuadas para el análisis son: M+CAG/E+ACC, M+CTC/E+AGC, M+CAC/E+ACA, M+CAT/E+ACA y M+CTA/E+ACA; las primeras cuatro combinaciones diferenciaron a ICTA Altense de ICTA Hunapú individualmente. Cuatro de estas combinaciones de partidores se utilizaron para obtener los patrones de bandas de cada una de las variedades mutantes a manera de matriz de presencia –1– o ausencia –0– de AFLPs; dichos patrones diferenciaron a las variedades mutantes entre sí, permitieron establecer relaciones filogenéticas y permitieron verificar el efecto aleatorio de la radiación a nivel genómico. Este estudio constituye el primer paso en la búsqueda de marcadores AFLP ligados a características de interés agronómico –QTLs, por sus siglas en inglés para Quantitative Trait Loci– como desarrollo precoz, para lo que se requieren posteriores análisis de conglomerados segregantes –BSA, por sus siglas en Inglés para Bulked Segregant Analysis–.

This study presents the analysis of 22 bean varieties (Phaseolus vulgaris L.) using the Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) technique. Two of these varieties belong to the group of varieties released by the Instituto de Ciencia y Tecnología Agrícolas (ICTA)—ICTA Altense and ICTA Hunapú—and 20 varieties belong to the collection of mutants induced by γ radiation from the ICTA Bean Breeding Program—10 mutants from ICTA Altense and 10 mutants from ICTA Hunapú. The mutant varieties share the characteristic of an early vegetative cycle.

High-integrity DNA was extracted from each individual—with minimal tailing during electrophoretic migration—and high purity (mean A260/A280 ratio of 1.85 ± 0.03), which are critical requirements for the AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) technique. An average DNA concentration of 760 ± 260 ng/μL was obtained.

It was determined that the appropriate primer combinations from the Invitrogen AFLP® Kit for analysis were: M+CAG/E+ACC, M+CTC/E+AGC, M+CAC/E+ACA, M+CAT/E+ACA, and M+CTA/E+ACA. The first four primer combinations individually differentiated ICTA Altense from ICTA Hunapú. Four of these primer combinations were used to obtain the banding patterns of each mutant variety in the form of a presence (1) or absence (0) AFLP matrix. These patterns differentiated the mutant varieties from one another, allowed the establishment of phylogenetic relationships, and verified the random effect of radiation at the genomic level.

This study represents the first step in the search for AFLP markers linked to agronomic traits of interest—quantitative trait loci (QTLs)—such as early development. For this purpose, further analyses using segregating populations are required, including Bulked Segregant Analysis (BSA).