Solid analysis methods

Históricamente, los estudios relacionados con diversidad genética en plantas han estado relacionados con datos arqueológicos, botánicos, lingüísticos, históricos y morfológicos. Vale decir, desde el punto de vista agronómico y comercial, la caracterización del germoplasma se ha basado fundamentalmente en características de alta y de baja heredabilidad, medidas a través del fenotipo (Beserra y Paredes, 2000). Tradicionalmente, los marcadores utilizados en estudios de genética y mejoramiento eran aquellos controlados por genes asociados a caracteres morfológicos, en general fenotipos de fácil identificación visual, que contribuyeron significativamente al desarrollo teórico del análisis de ligamiento y en la construcción de las primeras versiones de mapas genéticos (Ferreira y Grattapaglia, citados por Yañes, 2002).

los marcadores isoenzimáticos. El número de marcadores genéticos disponibles fue ampliado y la aplicación de la técnica se expandió prácticamente a todas las especies de plantas (Ferreira y Grattapaglia, citados por Yañes, 2002). Con la llegada de las técnicas modernas de la biología molecular, surgieron diversos métodos de mayor sensibilidad para detectar cambios en el genotipo de los individuos (polimorfismo genético) directamente a nivel del DNA, es decir los llamados marcadores moleculares que en general, pueden acelerar los programas de mejoramiento genético según Beserra y Paredes (2000). Un Marcador molecular es cualquier fenotipo molecular oriundo de la expresión de un gen o de segmentos específicos de DNA, que puede ser detectado y su herencia monitoreada. El mismo recibe el nombre de marcador genético cuando su comportamiento se rige de acuerdo con las leyes básicas de la herencia mendeliana (Ferreira y Grattapaglia, Villamón, citados por Yañes, 2002).

Entre las principales ventajas de los marcadores moleculares descritas por Ferreira y Grattapaglia (1996) se pueden destacar:

- el nivel de polimorfismo de los marcadores moleculares es generalmente alto para cada locus estudiado facilitando la construcción de mapas genéticos, contrariamente al limitado polimorfismo que presentan los marcadores morfológicos, que hacen que el investigador deba recurrir a un gran número de cruzamientos para el estudio de ligamientos genéticos.;

- los marcadores moleculares son neutros con relación a los efectos fenotípicos, con efecto epistático o pleiotrópico mínimo o nulo;

- en general los marcadores moleculares son codominantes (capaz de distinguir entre un homocigoto y un heterocigoto) y contienen mayor cantidad de información genética por locus que los marcadores morfológicos, los cuales en su mayoría, son dominantes o recesivos (Tanksley, Beckman y Soller, Burr et al., Stuber, citados por Ferreira y Grattapaglia, 1996);

- los marcadores basados en el ADN pueden utilizarse en cualquier fase del desarrollo de la planta, a partir de la etapa de desarrollo que permita extraer el material fresco necesario para obtener una suficiente cantidad de ADN Ferreira y Grattapaglia (1996).

Los polimorfismos en el ADN tienen su origen en cambios localizados en las secuencias químicas de las bases nitrogenadas que conforman la molécula. Estos cambios se deben normalmente a: cambios en las bases (adición, transición, transversión o delección); reorganizaciones en la secuencia del ADN (delección, inversión, inserción o duplicación de segmentos de ADN); expansión o contracción de números de unidades secuenciales de VNTRs

(Varible Number of Tanden Repeats), como son los satélites, minisatélites y microsatélites según Valadez y Kahl (2000).

En los últimos años se han desarrollado marcadores moleculares en olivos que han sido satisfactoriamente aplicados para la clasificación e identificación de cultivares (Busconi et al., 2006). Entre ellos se destacan: Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) (Wiesman et al., Mekuria et al., Belaj et al., citados por De la Rosa et al., 2003), Amplified Fragment Length Polymorphism AFLP (Angiolillo et al., citados por De la Rosa et al., 2003), Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) (Besnard y Bervillé, citados por De la Rosa et al., 2003), Simple Sequence Repeat (SSR) or Microsatellite Markers (Sefc et al., Cipriani et al., citados por De la Rosa et al., 2003). Los resultados de estos estudios mostraron que los cultivares de olivo tienen un alto grado de diversidad y que estos marcadores empleados son suficientes para detectar polimorfismo en olivos (Wu et al., 2004). La elección del marcador a usar dependerá de los objetivos del estudio, del costo y de las características que cada uno de ellos presentan Beserra y Paredes (2000). A continuación se detalla las características generales de los marcadores RFLP, ISSR, AFLPy RAPD que se indican en el cuadro 1.

Cuadro 1. Características generales de los marcadores moleculares

Características ISOENZIMAS RFLP RAPD AFLP SSRs

Nivel de polimorfismo* Bajo Bajo Bajo- moderado

Bajo-

moderado Alto

Dominancia* Codominante Codominante Dominante Dominante Codominante

Número de loci* Multiloci Multiloci Multiloci Multiloci Multiloci

Abundancia en el

genóma* Baja Media Muy alta Alta Media

Cantidad de ADN --- Grande Limitada Limitada Limitada

Calidad de ADN --- Buena Buena Buena _{restricciones} Sin

Reproducibilidad Poca Buena Baja Buena Buena

Costo Bajo Costoso Medio Medio Medio

Accesibilidad tecnológica Alta Media Baja Media Baja

Referencias:

RFLP: Polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (Restriction fragment length polymorphism) RAPD: Polimorfismo de ADN amplificado al azar (Random amplified polymorphic DNA)

AFLP: Polimorfismo de longitud de fragmentos amplificados (Amplified fragment length polymorphism) ISSR: Secuencia entre repeticiones simples (Inter-simple sequence repeat) Secuencias simples repetidas

Fuente: elaboración según (Besserra y Paredes 2000, Ramírez 2003, Martínez 2006, Rentaría 2007, Hopp 2010, Ralia et al. 2011).

De lo anterior se puede apreciar que tanto los enfoques moleculares como morfológicos tienen ventajas y desventajas; ambos siguen desempeñando un papel crucial en casi todos los grupos de organismos y que hasta nuestros días las especies se describen y se identifican en base a ambas clases de datos (Rentaría, 2007).