Determinación de la estructura genética de un grupo de variedades de P. vulgaris L. originario del altiplano guatemalteco empleando marcadores microsatélites (SSR's).

Abstract

El frijol negro (Phaseolus vulgaris L.) es el tercer grano de leguminosas más importante en el mundo, además de ser el cultivo alimentario más importante. En Guatemala se sabe muy poco de la diversidad genética de las variedades locales de este cultivo. Es por ello que es importante enfocar estudios en genética de poblaciones en las distintas regiones del país. Este trabajo pretendió determinar la estructura genética de las variedades de Phaseolus vulgaris en una colección de germoplasma (Banco de Semillas de UVG Altiplano) y de muestras colectadas en el altiplano utilizando marcadores microsatélites. Se seleccionaron 26 muestras de semillas, 15 de éstas se obtuvieron del banco de Semillas de UVG- Altiplano, y 11 fueron colectadas de San Antonio Palopó, Sololá (17 variedades representadas). Todas las muestras se trabajaron en triplicado formando un N=74. Se utilizó la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para la amplificación de los marcadores microsatélites (15 marcadores). Los alelos fueron visualizados con ayuda de una electroforesis en gel de poliacrilamida (PAGE). Se determinó así el número efectivo de alelos, la frecuencia de los mismos, el contenido de información de polimorfismos (PIC) (Elston, 2005; Hildebrand et al., 1992; Guo et al., 1999) y las distancias genéticas (Nei, 1972). Con ello se construyeron matrices y se comparó la información genética obtenida por marcador. Esto se realizó con una prueba de correlación de matrices de Mantel (1967) y un análisis de componentes principales (PCA). Finalmente se propuso un paquete de óptimo de marcadores. Se obtuvo una amplificación exitosa de todos los microsatélites con excepción de BMd08. Se observó que todos los marcadores produjeron múltiples patrones de bandas siendo el marcador BM175 el más numeroso. El marcador con el mayor número de alelos fue BM137 seguido de BM143 y BM175, siendo éstos dirigidos a regiones no codificantes y teniendo los valores del PIC más elevados entre 0.958, 0.939 y 0.937 respectivamente. Los alelos concordaron con los reportados por Blair et al. (2003), Gaitán-Solís et al. (2002) y Yu et al. (2000), aunque para algunos marcadores los alelos tendieron a presentar mayor cantidad de polimorfismos. Esto indicó que existe una alta diversidad para la región. Con respecto al PCA, se pudieron distinguir 10 agrupaciones. Las variedades que se separaron de la agrupación principal fueron, Altense, Hunapú, DRC3, Texel, A693, 24D, 24C, DRP11 y DRC1. Este resultado indica la alta diferencia entre ellas y por ende su alta diversidad. Finalmente con los resultados se propuso un paquete de 5 marcadores para un análisis óptimo y eficiente. Todo esto para replicar estudios de alto nivel en condiciones adversas con baja cantidad de recursos. El paquete de 5 marcadores tuvo una correlación de (0.811) con la distancia genética generada con 15 marcadores. Este resultado corrobora la utilidad de utilizar el paquete óptimo en futuros estudios de caracterización genética de frijol en Guatemala. RR