Gaiero Guadagna, Paola

DATOS PERSONALES Y ACADÉMICOS

Grado y Servicio

Grado 2 / Facultad de Agronomia / Departamento de Biología Vegetal

Contacto

Email: pgaiero@fagro.edu.uy / Teléfono: 09742529

Área disciplinar

Agraria

Disciplina / Subdisciplina

Genética / Pre-mejoramiento

Mayor nivel académico

Bachillerato, Wageningen University (año 2018)

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Pertenece al SNI

Si pertenece / Nivel I

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DATOS DEL PROYECTO DE DEDICACIÓN TOTAL

Título del Plan de Actividades

Valorización de parientes silvestres de la papa y desarrollo de herramientas para optimizar su uso en mejoramiento genético.

Palabras clave

No especifica ninguna palabra clave

Resumen Publicable

Los parientes silvestres de los cultivos (CWR) han tomado una enorme relevancia porque permiten incorporar caracter?sticas con el potencial de mejorar la resiliencia y resistencia de los cultivos frente al cambio clim?tico. La papa es el segundo cultivo con mayor n?mero de CWR y el tercer cultivo en importancia para la alimentaci?n mundial. En Uruguay los ?nicos CWR nativos son los de la papa. Si bien se han utilizado en programas de mejoramiento por hibridaci?n introgresiva, no se ha aprovechado sistem?ticamente la variabilidad disponible a nivel de caracteres de inter?s para el mejoramiento y en ?ltima instancia a nivel gen?tico. Este tipo de mejoramiento se puede realizar de forma m?s r?pida y eficiente si se conocen las bases y la arquitectura gen?tica de las caracter?sticas de inter?s y si cuenta con herramientas que permitan acelerar la selecci?n y el seguimiento de la introgresi?n. Por ello este proyecto se plantea evaluar la variabilidad en caracteres de inter?s presente en una colecci?n n?cleo construida a partir de poblaciones naturales de estos CWR de la papa para valorizar esta colecci?n, conserv?ndola junto con un cat?logo de sus caracteres de inter?s y hacerla disponible para su uso en mejoramiento. El proyecto tiene tambi?n por objetivo comenzar a dilucidar las bases gen?ticas de algunas de las caracter?sticas de inter?s, aprovechando la informaci?n gen?tica, gen?mica, transcript?mica y fenot?pica que se dispone de estos CWR. Adem?s, busca desarrollar herramientas citogen?ticas y moleculares que optimicen el uso de estos CWR en el mejoramiento por introgresi?n de la papa. El resultado final de este proyecto ser? la conservaci?n de la colecci?n n?cleo anteriormente generada, ya evaluada para caracteres de inter?s y con informaci?n para su uso por los mejoradores. Tambi?n un conjunto de herramientas que asistan la selecci?n por algunos de esos caracteres y el monitoreo de la introgresi?n en h?bridos interespec?ficos y retrocruzas. Antecedentes Los parientes silvestres de los cultivos (CWR por su sigla en ingl?s) son la mayor fuente de diversidad con la que cuentan los mejoradores. Su valor econ?mico es enorme dado que permiten incorporar caracter?sticas deseables en los cultivos que representan una reducci?n millonaria en p?rdidas o costos. Tal es su importancia que se considera que cumplir?n la promesa de la ?revoluci?n verde? (Gruber 2016). Los CWR poseen caracteres con el potencial de mejorar la resistencia y resiliencia de las plantas cultivadas a las nuevas condiciones a las que se enfrentar?n y as? garantizar la seguridad alimentaria global (Warschefsky et al. 2014). Los ?nicos CWR de un cultivo mayor distribuidos en Uruguay son los que integran el pool g?nico de la papa: Solanum commersonii (cmm) y Solanum chacoense (chc) (Hawkes 1990). S. commersonii fue clasificada en dos subspecies: S. commersonii ssp. commersonii y S. commersonii ssp. malmeanum (Solanaceae Source, http://solanaceaesource.org/taxonomy/term/108077/descriptions). M?s recientemente a S. malmeanum (mlm) le fue adjudicado estatus de especie (Clausen et al. 2013; Spooner et al. 2014). La mejor manera de asegurar la representatividad de la diversidad gen?tica es mediante la construcci?n de colecciones n?cleo (Frankel and Brown 1984), que permite mediante el m?nimo n?mero de integrantes mantener la mayor proporci?n de la diversidad gen?tica posible. Su valorizaci?n implica conocer la distribuci?n y la diversidad de ambientes donde se encuentran, identificar y relevar la variabilidad gen?tica de las poblaciones, realizar colectas planificadas y conservar muestras representativas de esta diversidad en bancos de germoplasma para luego compartirla a nivel mundial y que sea aprovechada en programas de mejoramiento mediante una exhaustiva evaluaci?n de las caracter?sticas deseables que poseen (Casta?eda-Alvarez et al. 2015; Casta?eda-?lvarez et al. 2016). Estas etapas ya est?n pr?cticamente cumplidas en el proyecto de ingreso al RDT y ahora nos encontramos en la etapa de evaluaci?n de la colecci?n n?cleo representativa de esta variabilidad por caracteres deseables para el mejoramiento. Una de las caracter?sticas ha sido el contenido de glicoalcaloides en tub?rculo. La t?cnica para medirla fue puesta a punto por Facundo Ib??ez de INIA Las Brujas siguiendo el protocolo de Valcarcel et al. (2014) de separaci?n por HPLC, a ra?z del proyecto RDT y CSIC I+D del que soy responsable y a futuro nos permitir? evaluar todas las colecciones de papas silvestres y progenies de introgresi?n, un importante valor agregado del proyecto anterior. El resto de los caracteres se contin?an midiendo. Utilizaci?n de CWR en el mejoramiento gen?tico de la papa en Uruguay El programa de mejoramiento gen?tico de papa en el Instituto Nacional de Investigaci?n Agropecuaria (INIA) tiene 30 a?os de antig?edad. En 2004 comenz? un programa de mejoramiento por hibridaci?n introgresiva con Solanum commersonii, mediante utilizaci?n de especie puente (Solanum tuberosum Grupo Phureja) y poliploidizaci?n sexual (gametos 2n) para superar barreras a la hibridaci?n (Gonz?lez-Arcos 2010). Se buscaba incorporar resistencia a R. solanacearum e incrementar la adaptaci?n a las condiciones locales. Sin embargo, se comenz? a partir de uno o unos pocos genotipos de CWR de la papa, sin disponer de una exploraci?n sistem?tica de la variabilidad gen?tica existente en la distribuci?n natural y por tanto sin explotar completamente todo su potencial para ampliar la base gen?tica del cultivo de la papa. Muchos caracteres deseables para el mejoramiento han sido identificados en accesiones de cmm y chc y se ha observado variabilidad intraespec?fica. Entre estos caracteres se encuentran alto contenido materia seca, resistencias a estr?s abi?tico (fr?o) y enfermedades causadas por virus X e Y, Phytophtora infestans Ralstonia solanacearum, Pectobacterium carotovora spp. carotovora, Verticillium,, Alternaria solani, y Ditylenchus destructor (Cardi et al 1993; Carputo et al 1997; Laferriere et al 1999; Kim-Lee et al 2005; Micheletto et al. 2000, entre otros). Bases gen?ticas de las caracter?sticas de inter?s y Herramientas gen?ticas para la utilizaci?n de CWR en el mejoramiento gen?tico Hemos afianzado la colaboraci?n con el grupo de Microbiolog?a Molecular de Facultad de Qu?mica, UdelaR. En este grupo se han producido grandes avances en la descripci?n de los mecanismos de invasi?n de Ralstonia solanacearum y los mecanismos de defensa de las plantas resistentes, incluyendo herramientas para la visualizaci?n de la bacteria en los tejidos de la planta y la detecci?n de infecciones latentes (Zuluaga et al. 2014; Ferreira et al. 2017). Tambi?n disponemos de genomas completos ensamblados (Gaiero 2018), transcriptomas (Narancio et al. 2013; Zuluaga et al. 2015). Ya existen avances en la evaluaci?n de expresi?n diferencial de ciertos genes relacionados con la respuesta a infecci?n por R. solanacearum en S. commersonii (Tesis Doctorado V. Ferreira). Adem?s, buscamos establecer la colaboraci?n con Mat?as Gonz?lez-Arcos (INIA Salto Grande) que se ha especializado en la b?squeda de genes candidatos en tomate. Contamos con la capacidad para construir mapas gen?ticos y mapas de QTL de caracter?sticas de importancia en el mejoramiento. Toda esta informaci?n permitir? analizar las bases gen?ticas de alguno de los caracteres de inter?s. Los marcadores moleculares como los SSR o los marcadores cloropl?sticos han sido de mucha utilidad para acelerar el proceso de selecci?n por un lado y el monitoreo de la introgresi?n en el contexto del genoma de la papa y con el advenimiento de las tecnolog?as de secuenciaci?n masiva se ha podido desarrollar marcadores SNPs (polimorfismos de nucle?tido ?nico) y m?todos de genotipado como el GBS (Elshire et al. 2011). Estos m?todos permiten identificar SNPs especie-espec?ficos en h?bridos o SNPs asociados con fenotipos deseables para caracter?sticas de inter?s de forma r?pida y eficiente. Tambi?n se pueden identificar genomios usando sondas cromos?micas que sean especie-espec?ficas para utilizar en experimentos de hibridaci?n in situ fluorescente (FISH). En general las m?s adecuadas para identificar cromosomas provenientes de una especie son aquellas que al hibridarse sobre los cromosomas generan bandas discretas, como los repetidos de tipo sat?lites, que integran la fracci?n repetitiva de los genomas. Objetivos generales y espec?ficos.? Generar informaci?n gen?tica y fenot?pica que valorice a los parientes silvestres de los cultivos y desarrollar herramientas para su eficiente utilizaci?n en mejoramiento gen?tico. Objetivos espec?ficos: Realizar una evaluaci?n primaria de caracter?sticas de inter?s para el mejoramiento en una colecci?n n?cleo representativa de la variabilidad encontrada en los grupos gen?ticos de CWR de la papa identificados en Uruguay Explorar la base gen?tica de la resistencia a Ralstonia solanacearum mediante el mapeo de QTL asociados sobre el mapa gen?tico de Solanum comm

Grado y Fecha de Ingreso al RDT

Grado 2 / Desde: 0000-00-00

Programa: Científico Proveniente del Exterior

El cargo NO se enmarca en este programa

Participa de Grupo Autoidentificado

No participa de ningún grupo autoidentificado

Observaciones

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