Construcción de un mapa genético marco de Ilex paraguariensis (yerba mate) para su uso en el mejoramiento

Development of an Ilex paraguariensis (yerba mate) core genetic map with molecular breeding purposes

Stein Juliana1, Luna Claudia2, Espasandin Fabiana2, Sartor María2, Saucedo María Estefanía1, Espinoza Francisco2, Ortiz Juan Pablo1-2, Sansberro Pedro2, Pessino Silvina1

1Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario, Zavalla, Provincia de Santa Fe, Argentina,jstein@unr.edu.arjortiz@unr.edu.arpessino@arnet.com.ar
2Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional del Nordeste, Corrientes, Argentina, espinoza@agr.unne.edu.arsansber@agr.unne.edu.ar

Este trabajo está en la cuarta etapa de ejecución de cuatro totales. Es el fruto de una colaboración entre la Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario, Argentina y el Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE, CONICET), Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional del Nordeste, Corrientes, Argentina. Dicha colaboración fue enteramente financiada por el INYM (Instituto Nacional de la Yerba Mate), Posadas, Misiones, Argentina. La yerba mate (Ilex paraguariensisSaint Hilaire), es una especie subtropical originaria de América del Sur. Esta planta es utilizada en la preparación de una infusión regional tradicional análoga al té, conocida como “mate”, cuyo consumo constituye una de las costumbres más típicas de la región.  La explotación de la yerba mate representa un impacto económico y estratégico para varios países sudamericanos, como Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay. En los cultivos comerciales no mejorados de Ilex paraguariensis los individuos presentan bajo rendimiento, siendo la limitada tolerancia al estrés hídrico uno de los principales problemas de la producción primaria. El objetivo de este trabajo es construir un mapa genético de yerba mate para contribuir al mejoramiento asistido por marcadores moleculares. A tal fin se seleccionaron cultivares polimórficos con comportamiento contrastante respecto a la tolerancia a sequía. Se realizaron cruzamientos controlados para establecer una población de tipo pseudo-testcross que actualmente cuenta con 800 individuos, con potencial para extenderse hasta 2000.Esta familia puede utilizarse tanto para obtener un mapa genético marco como para identificar a los genes mayoresde tolerancia a sequía. Para un subconjunto de 80 plantas de la población se generaron marcadores de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) y AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphisms), para producir una mapa genético básico. Los marcadores se analizaron con los programas JoinMap y Mapmaker para establecer grupos de ligamiento. Se están seleccionando marcadores uniformemente distribuidos en el mismo para generar un grupo de sondas de RFLP que estarán disponibles en el INYM (Instituto Nacional de la Yerba Mate) para su distribución pública entre los mejoradores de yerba.

Currently, this project is in its final stage of implementation (4th stage out of 4 total stages). It was the fruit of cooperation between the Faculty of Agricultural Sciences, National University of Rosario and the Faculty of Agricultural Sciences, National North-East University-IBONE, CONICET. This collaboration was entirely granted by the National Institute of Yerba Mate (INYM). Ilex paraguariensis Saint Hilaire is a species originary from South America. It is widely used in the preparation of a tea-like regional infusion known as “mate” or “mate-tea”. The exploitation of Ilex paraguariensis has economical and strategic impact for several South-american countries, like Argentina, Brasil, Paraguay and Uruguay. In the commercial plantations, individuals show low growth efficiency, being a limited hydric stress tolerance one of the main limitations for primary production. The aim of this work is the construction of an Ilex paraguariensis genetic map to be used in molecular breeding. Two polymorphic cultivars with contrasting hydric-stress tolerance were selected. Controlled crosses were conducted in order to establish a pseudo-testcross population including 800 F1 individuals, with potential to be extended to 2000 ones. This family can be used to produce a frame genetic map and identify water stress tolerance major genes. RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) and AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphisms) markers were generated in a subset of 80 plants, to establish a core genetic map. Markers were analysed with JoinMap and Mapmaker programs to establish linkage groups. Markers evenly distributed onto the map are being selected in order to produce a set of RFLP clones, which will be available at INYM (National Institute for Mate-tea) for public use.