Magister en Producción y Fisiología de Plantas

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE

FACULTAD DE AGRONOMIA E INGENIERIA FORESTAL

DIRECCION DE INVESTIGACION Y POSTGRADO

MAGISTER EN PRODUCCIÓN Y FISIOLOGÍA DE PLANTAS

DIVERSIDAD GENÉTICA Y CARÁCTER DISTINTIVO DE LAS VARIEDADES

LOCALES DE TOMATE DE CHILE (SOLANUM LYCOPERSICUM L.)

Tesis presentada como requisito para optar al grado de

Magister en Producción y Fisiología de Plantas

por:

Adolfo Donoso Meneses

Comité de Tesis

Profesores Guía:

Basilio A. Carrasco Galván

Erika R. Salazar Suazo

Profesores Informante:

Andrea Vega Contreras

Noviembre 2017

Santiago-Chile

2

Agradecimientos

Agradezco en primer lugar a los proyectos que han permitido la realización es mi tesis:

Proyecto FIA Valorización territorial, saludable y sensorial del tomate limachino para la

agricultura familiar campesina de la Provincia de Marga Marga PYT-2014-0227

Proyecto INIA-MINAGRI Conservación de Recursos Genéticos 501453-70

Proyecto FONTAGRO Centros de Oferta Varietal de Semillas Tradicionales: Un

Modelo para el Fortalecimiento del Sistema Informal de Semillas y Aumento de la

Competitividad de la Agricultura Familiar FTG/RF-15460-RG

En segundo lugar agradezco a las instituciones y profesores que han sido un aporte

importante a este trabajo.

3

A mis abuelos.

4

ÍNDICE

1. Abstract .................................................................................................................................................... 6

2.Introducción ........................................................................................................................................... 8

3.Materiales y Métodos ......................................................................................................................... 11

1.Material vegetal y evaluaciones de campo ........................................................................................... 11

2.Ensayo .................................................................................................................................................. 12

3.Cosecha ................................................................................................................................................ 14

4.Rendimiento y fenología ...................................................................................................................... 14

5.Rasgos morfológicos ............................................................................................................................ 14

6.Extracción de ADN y genotipado con SSR ......................................................................................... 18

7.Análisis estadísticos ............................................................................................................................. 20

1.Variabilidad morfológica ................................................................................................................. 20

2.Análisis de agrupamiento ................................................................................................................. 20

3.Análisis de correlación ..................................................................................................................... 21

4.Diversidad molecular ....................................................................................................................... 21

5.Grupos genéticos .............................................................................................................................. 21

6.AMOVA .......................................................................................................................................... 22

4.Resultados ............................................................................................................................................ 22

Fenotipo ................................................................................................................................................. 22

Genotipo ................................................................................................................................................ 27

5.Discusión

1. Variabilidad morfológica y valor como recurso genético ............................................................ 39

2. Diversidad molecular del germoplasma chileno .......................................................................... 41

1. Diversidad alélica ......................................................................................................................... 41

1. Diversidad del tomate Limachino .............................................................................................. 42

1. Diversidad y relaciones genéticas ............................................................................................. 41

5.Discusión .............................................................................................................................................. 39

6. Conclusión .......................................................................................................................................... 43

7. Referencias .......................................................................................................................................... 44

8.Apendice ............................................................................................................................................... 50

9.Anexos ................................................................................................................................................... 90

Indice de tablas

Tabla 1. Información de las accesiones………… ..……….....…………………………………..10

Tabla 2. Características de clima y suelo………. ………………………………………………..12

Tabla 3. Descriptores morfológicos……………… ………………………………………………..14

Tabla 4. Material incluido en el análisis genético. ………………………………………………..17

Tabla 5. Condiciones de amplificación de los microsatélites utilizados…………………………… ……………………………………………….18

Tabla 6. Comparación de medias de los principales descriptores fenotípicos……………... ………………………………………………..23

Tabla 7. Matriz de clasificación cruzada………… ………………………………………………..25

Tabla 8. Resumen de los estadísticos de quince loci de microsatélite……………………………….. ………………………………………………..27

5

Tabla 9. Análisis de la varianza molecular y coeficientes de endogamia para una población dividida………………………………………………. ………………………………………………..30

Tabla 10. Alelos privados por accesión.………………………………………..…. ………………………………………………..31

Tabla 11. AMOVA para los grupos de clasificación de Structure…………………………. ………………………………………………..34

Índice de figuras

Figura 1. Dendrograma fenotípico de distancia euclidiana y agrupamiento UPGMA……………….… ………………………………………………..24

Figura 2. Análisis de componentes principales por las accesiones utilizadas…………………………...… ………………………………………………..26

Figura 3. Asociación de la exerción del estigma con los índices de diversidad………………………… ………………………………………………..29

Figura 4. Fst en la mitad superior y p-valor en la mitad inferior de las accesiones evaluadas………… ………………………………………………..32

Figura 5. Dendrograma genotípico de la distancia de Nei y agrupamiento UPGMA……………………... ………………………………………………..33

Figura 6. Tasa de cambio de la probabilidad posterior dado K……………………………………….. ………………………………………………..36

Figura 7. Clasificación de individuos usando Structure 2.3.4 acorde a la previa clasificación en accesiones……………………………………………... ………………………………………………..37

Índice del apéndice

Apéndice 1. Correlación de las variables con los componentes principales……………………………... ………………………………………………..49

Apéndice 2. Medidas resumen de los descriptores por grupo de clasificación de Structure (k=4)…………………………………........................... ………………………………………………..51

Apéndice 3. Clasificación de Structure con k=32 … ………………………………………………..54

Apéndice 4. Superficie cultivada con tomates por territorio y año………………………………………….. ………………………………………………..55

Apéndice 5. Imágenes escaneadas representativas de los tipos de tomate observados en las accesiones evaluadas a nivel morfológico…. ………………………………………………..57

Apéndice 6. Tipos de hoja representativos………... ………………………………………………..84

Índice del anexo

6

Anexo 1. Cobo B. 1653. Historia del nuevo mundo. Libro 4. Capítulo 26. De los tomates………………………………………………... ………………………………………………..89

DIVERSIDAD GENÉTICA Y CARÁCTER DISTINTIVO DE LAS VARIEDADES LOCALES DE TOMATE DE CHILE (SOLANUM LYCOPERSICUM L.)

Adolfo Donoso Meneses

Pontificia Universidad Católica de Chile

Resumen

Adolfo Donoso. Diversidad genética y carácter distintivo de las variedades

locales de tomate de Chile (Solanum lycopersicum L.). Tesis, Magister en

Producción y Fisiología de Plantas Economía Agraria, Facultad de Agronomía e

Ingeniería Forestal, Pontificia Universidad Católica de Chile. Santiago, Chile. pp. 90

Este trabajo evaluó la variabilidad genética entre e intra-accesiones de variedades

locales de tomate cultivados desde 1938 al 2015, determinó las relaciones entre las

accesiones de tomate cultivados evaluadas, y se definió criterios de distinción del

tomate local “Limachino”. Para ello, las variedades de tomate fueron caracterizadas

utilizando con 73 descriptores morfológicos vegetativos y reproductivo; la diversidad

molecular y la determinación de patrones de diversidad entre las accesiones de

tomate, se realizó utilizando 15 marcadores moleculares SSR. Los resultados indicaron

la existencia de estructuración genética entre grupos de accesiones, existiendo una

diferenciación entre materiales cultivados en Chile a 1938 y materiales cultivados en

Europa y USA. El grupo de 1938 presentó una alta diversidad. El tomate “Limachino”

se muestra como una mezcla de semillas cercano a “Marmande”, pero distinguible a

nivel molecular por alelos privados. Accesiones de tomate rosado cultivadas en Chile al

2015 se muestran más distante al resto de las accesiones a nivel de morfotipo y

cercano molecularmente a materiales cultivados en Chile a 1938. Las poblaciones

chilenas de tomate pueden generar un impacto en programas de mejoramiento al

presentar una mayor variabilidad en componentes del rendimiento. Los resultados son

7

consistentes con otros investigadores que han propuesto a Ecuador, Perú y Chile

como centro primario de diversidad.

Palabras clave: caracterización morfológica, variedades tradicionales, limachino,

microsatélite, SSR, Chile.

Abstract

Adolfo Donoso. Genetic diveristy and distinctiveness of Chilean tomato

landraces (Solanum lycopersicum L.). Tesis, Magister en Producción y Fisiología de

Plantas Economía Agraria, Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal, Pontificia

Universidad Católica de Chile. Santiago, Chile. pp. 90 This work evaluated the genetic

variability between and within accesiones of tomato landraces grown between 1938

and 2015, determining the relationships between accessions of tomato landraces

evaluated, and distinctiveness criteria were defined for the “Limachino” landrace. For

these objectives, the tomato plants were characterized using 73 descriptors for

vegetative and reproductive morphology; the molecular diversity and the determination

of diversity patterns between tomato accessions, was made using 15 SSR markers.

The results indicated the existence of genetic structure between the accessions

groups, existing a difference between materials grown in Chile in 1938 and materials

grown in Europe and USA. The group of 1938 presented a high variability. The

“Limachino” tomato is seen as seed mixture close to “Marmande”, but distinguishable

on a molecular basis for its private alleles. Accessions of pink tomato grown in Chile at

2015 are distant to the rest of the tomato accessions on morphotype and close in

genotype to the materials grown in Chile in 1938. Chilean populations of tomato may

generate and impact in breeding programs presenting a higher variability in yield

components. The results are consistent with other researchers that have proposed

Ecuador, Perú y Chile as primary center of diversity for tomato.

Key words: morphological characterization, landraces, limachino, SSR.

8

Introducción

Entre las hortalizas, el tomate (Solanum lycopersicum L.) es el más importante a nivel

mundial, ocupando el primer lugar en producción y superficie. A nivel nacional, es la

hortaliza a la cual las familias destinan mayor presupuesto (ODEPA 2013). En el

tomate, variedades genéticamente uniformes fueron desarrolladas por programas de

mejoramiento al inicio del siglo XX, desplazando las variedades utilizadas por los

agricultores, comúnmente llamadas variedades locales. La adopción de estas

variedades permitió un incremento del rendimiento, asociándolo a las nuevas

tecnologías riego, fertilización y uso de pesticidas, alcanzando los altos estándares

requeridos por el mercado (Mazzucato et al., 2008; Ceccarelli 2011). El éxito de un

programa de mejoramiento vegetal viene dado por la correcta combinación de 50–

60,000 loci genéticos, distribuidos en todo el genoma (Hoisington et al., 1999), estando

el incremento del rendimiento de las nuevas variedades facilitado por la introducción

de material foráneo, sea este de un pariente silvestre o variedades locales. En tomate

destaca el uso del pariente silvestre Solanum pennelli (Correll) D'Arcyi, asociado a

incrementos del rendimiento por más de 50% cuando se usa como parental (Gur y

Zamir 2004). Las variedades locales, a diferencia de las variedades modernas se

generan de la selección hecha en conjunto por agricultores y el ambiente. La

agricultura tradicional generó y continúa generando un amplio espectro de variedades

locales, con adaptación específica a ciertos ambientes, y con características distintivas

a nivel cultural, organoléptico, nutricional y nutracéutico. El desplazamiento de las

variedades locales por variedades modernas genéticamente uniformes ha generado

una erosión genética a nivel mundial. Esta erosión genética ha amenazado de manera

directa la seguridad alimentaria, al reducir el potencial de adaptación o mejoramiento.

Es una necesidad el desarrollar variedades de mayor potencial de rendimiento, pero es

intrínseco al mejoramiento la reducción de la diversidad genética, contraponiéndose a

la necesidad del mejorador de conservar un pool genético amplio, para el desarrollo de

nuevas variedades. Esta disociación de objetivos se conoce como la paradoja del

9

mejorador (Negri, et al. 2009; Ceccarelli, 2011; McCouch et al. 2013; Fischer, et al.

2014). La conservación y censo de los recursos genéticos silvestres ha sido bien

establecida por un alto número de países. Así como también la diversidad genética de

las variedades modernas se encuentra protegida por las compañías semilleras,

quedando relegada la conservación y la recolección de información de las variedades

locales que han sido y que continúan siendo cultivadas. (Rao y Hodgkin 2002; Negri, et

al. 2009; Ceccarelli, 2011; Altieri et al. 2012, McCouch et al. 2013). Al ser las

variedades locales uno de los principales elementos de los recursos genéticos de las

plantas cultivadas, es una labor crítica para la sustentabilidad agrícola, la seguridad

alimentaria y el futuro incremento del rendimiento, el comprender el origen,

domesticación, diversificación, dinámicas de poblaciones y diversidad de las

variedades locales.

En los Andes se domesticó la quinua, poroto pallar, maní, papa y zapallo. También ha

sido postulada como región de origen del tomate, aun cuando no hay claridad si el

evento ocurrió en México o en los Andes, puesto existe evidencia botánica, lingüística

e histórica para ambas hipótesis (Bai y Lindhout 2007; Rodríguez et al. 2011; Bauche y

Causse 2012). El más probable ancestro es Solanum pimpinellifolium L., siendo el

tomate cherry (Solanum lycopersicum var. cerasiforme) una forma intermedia entre S.

lycopersicum y S. pimpinellifolium (Nesbitt y Tanksley 2002). La domesticación habría

luego derivado en el tomate actual (Solanum lycopersicum var. lycopersicum). Todas

estas especies están presentes en la región Andina, sumando evidencia a un origen en

los Andes. Sin embargo, el aislamiento respecto a los ancestros silvestres en Centro

América ha sido postulado como parte del proceso de domesticación (Ranc et al. 2008;

Lin et al. 2014). Cobo (1653), mientras moraba en el Virreinato del Perú, describió

botánicamente las plantas cultivadas. El tomate lo describió como un cultivo extendido

y también como una planta silvestre. Siendo lo silvestre de frutos más pequeños, que

se dejaba que comieran las aves. Mientras que el tomate se describe con hojas como

la yerba mora (Solanum nigrum L.), con una alta diversidad de fruto, desde pequeños

como cerezas a grandes como limas. Siendo los rojos y redondos los más comunes,

10

pero habiendo verdes y amarillos. Existen otros registros del cultivo y consumo en

América de los siglos XVI y XVII, asumiéndose que, en Argentina, Colombia y Bolivia,

el cultivo de tomate fue común en tiempos precolombinos (Patiño 2002). Rick (1958)

hipotetizo que las variedades locales de tomate de la región Andina se originaron por

una introducción de material europeo tipo Marmande y/o San Marzano, con

introgresiones naturales de material local, ocurriendo probablemente en tiempos post-

Colombinos. Haciendo notar, además, que las razas cultivadas de tomate (Solanum

lycopersicum) en la zona de distribución del claro (Ecuador, Perú y Chile) han recibido

muy baja atención, mostrando altas tasas de polinización cruzada con S.

pimpinellifolium.

Actualmente, en Chile, el valle central, comprendido entre las regiones de Valparaíso y

el Maule, concentra un 69% de la superficie cultivada con tomate (ODEPA, 2015).

Vicuña (1877) describe que las plantas cultivadas en la Región de Valparaíso eran

trigo candeal, legumbres y papas. Durante la primera mitad del siglo XX es que dos de

sus localidades, Quillota y Limache, se convierten en los principales productores de

tomate, llegando Limache a representar por si solo el 11% de la superficie cultivada

con tomates a 1965 (INE, 1933; INE 1955; INE 1969). En 1957, la superficie cultivada

con tomate en Limache era de alrededor de 250 ha con rendimientos de 5.000 cajas

por hectárea. (Torres 1957), siendo cultivado mayoritariamente el tomate local

denominado Limachino por su precocidad como una opción a Marglobe y Marmande

(CORFO 1986). Sin embargo, dada su corta postcosecha y acotado periodo de

cosecha el tomate local comenzó a ser desplazado ya en 1960 (Merino, 1968). En

2015, una colecta en el valle de Marga-Marga, territorio de Limache, reveló que una

pequeña cantidad de agricultores aún mantenían reservorios de semilla de variedades

antiguas, indicando que las variedades locales siguen siendo conservadas in situ.

Además, fueron identificadas por los agricultores como del tipo Limachino, quienes las

diferencian de los materiales europeos y norteamericanos antiguos que fueron

introducidos y cultivados en el territorio. Para responder a esta hipótesis, el objetivo de

este trabajo fue evaluar la variabilidad genética entre e intra-accesiones y determinar

11

las relaciones entre las variedades de tomate cultivados en Chile, definiendo criterios

de distinción del tomate local “Limachino”. Teniendo como objetivos específicos: i)

Caracterizar las variedades de tomate utilizando descriptores morfológicos; ii) Estimar

la diversidad molecular y determinar patrones de diversidad entre las accesiones de

tomate, basándose en marcadores moleculares SSR; y iii) Definir criterios que

permitan distinguir al tomate “Limachino” de otras variedades.

Materiales y Métodos

Material vegetal y evaluaciones de campo. Un total de 24 accesiones del Banco de

germoplasma La Platina del Instituto de Investigaciones Agropecuarias de Chile (INIA),

fueron caracterizadas morfológicamente, eligiéndose materiales que representasen

una diversidad amplia de morfologías de fruto, año de colecta y lugar de colecta a nivel

nacional. Los datos de las accesiones de tomates se pueden observar en la (Tabla 1),

siendo cada accesión asociada al código indexado en el Banco de germoplasma. De

las 20 accesiones recolectadas en Chile se observa diferencias de forma y calibre.

Algunos tomates entran en la categoría beefsteak, utilizada para describir a un tomate

de alto peso que puede llegar a pesar sobre 500g. Once de ellos tienen asignado por

el colector el nombre vernácular Limachino.

Ensayo. El ensayo se realizó en la temporada 2016-2017 en el Centro Regional de

Investigación La Platina, ubicado en la Región Metropolitana, Provincia de Santiago

(33°34’S, 70°37’O, 605 msnm). Las condiciones ambientales y las características del

suelo del sitio de evaluación se muestran en la Tabla 2. El diseño experimental fue

completamente al azar con 3 bloques y subsampling de 6 plantas (18 plantas por

accesión), con un total de 432 plantas. Los almácigos se sembraron el 31 de agosto

del 2016, siendo trasplantados el 7 de octubre, con un espaciamiento de 0,5 m entre

plantas sobre la hilera y de 0,7 m entre hileras. Las plantas fueron encoliguadas

individualmente y conducidas a 1 eje, realizándose desbrotes regulares durante la

temporada.

12

Tabla 1. Información de las accesiones.

Código

del

Banco

Código

de

colección

Código

GRIN

Año de

colecta

Ciudad de

colecta

Territorio

de origen

Variedad/ Nombre

local

LP2613 SLY147

1980 Limache Limache Limachino

LP2614 SLY148


LP2615 SLY149


LP2616 SLY150


LP2617 SLY151


LP2618 SLY152


LP1773 SLY39 PI128615 1938 Arica Valle de Lluta

LP1781 SLY47 PI128447 1938 Temuco 1 Talca 1

LP1799 SLY65 PI128611 1938 Antofagasta

LP1800 SLY66 PI128612 1938 Antofagasta

LP1804 SLY70 PI128618 1938 Tacna

LP2014 SLY121


LP2015 SLY122


LP2016 SLY123

2015 Limache Limache Limachino italiano

LP2017 SLY124


LP2701

2015

San

Clemente

Flor del

Llanos Rosado

LP2699

2015

Bustamante,

Coihueco

Bustamante,

Coihueco Rosado

LP2595 SLY129

Marmande

LP1764 SLY30 PI128587 1938 Limache Limache



LP1808 SLY74 PI264548 1960 Los Andes Limache Limachino

13

LP1816 SLY82

PI270198 1960

Canton,

Ohio1 Canton 1 Marglobe

LP1817 SLY83 PI157850 1937 Palestina 2 Francia 1 Marmande

1 GRIN 2017

3 CGN 2017

Tabla 2. Características de suelo y ambientales en la temporada 2016-2017.

Variable La Platina

Valle Central

CLIMA

Temperatura Promedio

mínimo/ máximo (°C)

Septiembre 5,0 / 23,6

Octubre 7,7 / 23,7

Noviembre 9,6 / 28,9

Diciembre 11,4 / 29,1

Enero 14,0 / 33,4

Febrero 12,8 / 30,8

Humedad relativa promedio

Septiembre-Marzo (%) 68,9

SUELO

Tipo de suelo Molisol

Origen de suelo Aluvial

pH H2O 1:1 (0-65 cm) 7,9

Textura de suelo Arcillo arenosa

Materia orgánica (0-40 cm) % 2,2

14

Las hileras fueron cubiertas con mulch y perforadas al trasplante, para controlar las

malezas. Una fertiirrigación semanal siguiendo pautas comerciales fue seguida para

Nitrógeno y Potasio, análisis de fertilidad no mostraron deficiencias de Fosforo. Entre

trasplante y segundo racimo se aplicó 0,75 Kg de N y 1,3 Kg de K2O. Para continuar

luego del segundo racimo con aplicaciones semanales de 0,52 kg de N y1,3 Kg de

K2O. El 22 de diciembre se hizo una aplicación preventiva de Karate Zenón_ 200 cc ha-

1 y Neres 50% SP_ 1,0 Kg ha-1, contra áfidos y polilla del tomate. La irrigación no fue

óptima; se perdieron 2 riegos debido a una falla técnica.

Cosecha. Se realizó una cosecha continua durante la temporada, terminando el 28 de

febrero, 144 días tras el trasplante. Se cuidó que el tiempo entre cosechas a una

misma planta no superara los 10 días. Un total de 16 cosechas fueron realizadas en la

temporada. A la cosecha, cada planta y cada racimo de cada planta se identificaron de

manera independiente, midiéndose el número de frutos (racimo-1 planta -1 tiempo de

cosecha-1) y el peso fresco de los frutos (g racimo-1 planta -1 tiempo de cosecha-1).

Rendimiento y fenología. Al finalizar la temporada de cosecha se determinaron los

siguientes componentes para cada planta: rendimiento en peso fresco (g m-2); número

total de frutos cosechados (frutos m-2); peso fresco promedio (g); número de racimos

por planta (racimos m-2); y número promedio de frutos por racimo. Los días grado

fueron calculados con una temperatura base de 10°C (Scholberg et al. 1999), siendo

registrada la fecha de la cosecha del primer fruto de cada racimo, para la estimación

de los días grado. Los días grado al primer tomate cosechado del último racimo fueron

divididos por el número total de racimos para cada planta, en orden de estimar el

tiempo térmico promedio para el desarrollo de un racimo.

Rasgos morfológicos. Los rasgos de cada planta fueron medidos al estado de tercer

racimo con fruto cuajado, siguiendo los lineamientos de IPGRI para la descripción

fenológica de tomate. Los rasgos de planta, flor, inflorescencia y fruto evaluados se

15

muestran en la Tabla 3. En caso de los descriptores de flor e inflorescencia se

evaluaron en el tercer racimo. Un fruto del tercer racimo o en su defecto del cuarto

racimo fue tomado de cada planta para su escaneo en alta resolución. Las imágenes

fueron analizadas utilizando el software Tomato Analyzer (Rodríguez et al. 2010), para

la caracterización cuantitativa del fruto. El color fue medido utilizando un equipo Konica

Minolta, utilizando los parámetros L, a, b, los parámetros medidos para determinar el

espacio de color (Tabla 3).

Tabla 3. Descriptores morfológicos

Acrónimo Descripción

Vegetativos

LH Largo de la hoja desde el tallo a la punta del foliolo terminal en cm

AH Ancho de la hoja al segundo par de foliolos en cm

LFP Largo de la lámina del foliolo principal

LEN Largo del entrenudo

NF Número de foliolos

NFS Número de foliolos secundarios

LPL Largo del peciolo a la lamina

RLA Relación largo por ancho de la hoja

RFL Relación largo del foliolo principal contra el largo de la hoja

RFF Relación de foliolos secundarios por foliolos principales

C Centro de la hoja calculada como LH menos LFP menos LPL

CA Relación entre el centro de la hoja y el ancho de la hoja

DT Diámetro del tallo en mm

Fenología y rendimiento

DFR Días a primer fruto cosechado

TDD Días grado promedio por racimo

TF Número de frutos cosechados por inflorescencia

T Número total de racimos

16

NFM Número de frutos por m2

FFW Peso fresco promedio de los frutos cosechados

GM Rendimiento en peso fresco en Kg por m2

Flor

NP Número de pétalos

LO Largo del ovario en mm

DO Diámetro del ovario en mm

LES Largo del estilo en mm

LP Largo de los pétalos en mm

LA Largo de las anteras en mm

EE Exerción del estigma en mm

RO Relación largo del ovario por el diámetro del ovario

RP Relación del largo de los pétalos respecto al largo de las anteras

Inflorescencia

NFL Número de flores en la inflorescencia

NC Número de frutos cuajados en la inflorescencia

RFC Relación flores cuajadas

Fruto

FBL Razón entre WMH y el ancho del fruto en la zona superior (X)

FDB Razón entre WMH y el ancho del fruto en la zona inferior (Y)

ELL Error del ajuste a la mejor función de elipse. Valores menores indican un fruto

más elipsoide

CIR Error del ajuste a la mejor función de circulo. Valores menores indican un fruto

más redondo.

RET Relación entre las áreas del rectángulo que ajusta al interior del fruto y el

rectángulo que ajusta por el exterior del fruto

SHE Razón entre la altura promedio del sobre hombro y la altura del fruto

APM Angulo de las mejores regresiones lineales a cada lado del punto proximal del

fruto.

17

APX Angulo de las mejores regresiones lineales a cada lado del punto proximal del

fruto.

API Relación entre la apertura del sobre hombro (distancia entre los hombros

siguiendo el perímetro) y el área, por 10

ADM Angulo de las mejores regresiones lineales a cada lado del punto distal del fruto.

ADX Angulo de las mejores regresiones lineales a cada lado del punto distal del fruto.

SHV Sobre hombro verde, presencia o ausencia

PG Peso del tomate escaneado

NL N°loculos tomados en el tomate escaneado

COL Luminosidad del color CIELAB (L)

COa Posición del color entre rojo y verde (a)

COb Posición del color entre azul y amarillo (b)

PER Perímetro del fruto en mm

ARE Área del fruto en mm cuadrados

WMH Ancho del fruto a la mitad de la altura media en mm

MXW Ancho máximo del fruto en mm

HMW Altura a la mitad del ancho medio en mm

MXH Altura máxima en curvatura.

CH Altura a la mitad del ancho medio en mm

SI Razón entre MXW y MXH

SII Razón entre WMH y HMW

SCU Razón entre CH y curva del ancho

STR Relación entre X e Y

ADI Relación entre la apertura distal y el área del fruto por 10

ADE Relación entre la cola distal y el área del fruto por 10

ECC Excentricidad (relación entre la altura de la elipse inscrita y la altura máxima)

ECP Relación entre la elipse y altura proximal con la altura máxima

ECD Relación entre la elipse y la altura distal con la altura máxima

SEC Relación entre las alturas de la elipse inscrita.

18

EAI Relación entre el área del fruto fuera de la elipse y el área total del fruto

OBO Obovoididad (área del fruto es mayor bajo la mitad de la altura media)

OVO Ovoididad (área del fruto es mayor sobre la mitad de la altura)

SYV Residuales de la diferencia del punto medio de las alturas del fruto y la línea de la

mitad de la altura.

SYB Si el fruto es Obovoide, estima los residuales como en SYV en forma horizontal

SYV2 Si el fruto es Ovoide, estima los residuales como en SYV, pero horizontales

WWP Relación entre la altura máxima y la altura desde la base al punto de mayor

diámetro

Extracción de ADN y genotipado con microsátelites. El ADN genómico total fue

extraído de cada planta del ensayo en terreno, siendo identificada de manera

individual. Un total de 16 individuos por cada accesión de la Tabla 1 fueron

seleccionados según la calidad del ADN extraído, sumándose 73 individuos (Tabla 4)

cultivados en cámara de crecimiento, para ampliar el panel de genotipos. El ADN se

extrajo de hojas jóvenes, siguiendo el método CTAB modificado descrito por Barra et

al. (2012). La pureza y concentración de ADN fue calculada usando el

espectrofotómetro Nano-Drop (ACT Gene ASP-3700), para posteriormente diluir a una

concentración final de 10 ng μL-1.

Un set de 15 microátelites (SSR) fueron elegidos según los siguientes criterios: i) un

marcador al menos por cromosoma; ii) condiciones de amplificación y iii) previo reporte

de polimorfismo. Los primers foward fueron marcados con cualquiera de los siguientes

fluoróforos: 6-FAM (MacroGen), NED, PET o VIC (Applied Biosystems, Inc.).

Reacciones en cadena de la polimerasa (PCR) fueron realizadas en volúmenes de 10

μL, conteniendo 20 ng del templado de ADN, 50 μM de cada dNTP, 0,01 μM de cada

primer, 1X buffer de Taq polimerasa, 1,5 a 2,5 mM MgCl2, 0,025 U de Taq polimerasa

(5 U μL-1, Kapa Biosystems). En la Tabla 5 se muestran el panel utilizado y las

condiciones de amplificación.

19

Tabla 4. Material incluido en el análisis genético

Código

del

Banco

Código

de

colección

Código

GRIN

N° de

muestras

Año de

colecta

Territorio

de origen /

recolección

Variedad/ Nombre

local

4 2015 Reino Unido Patrón Syngenta

4 2015

Estados

Unidos

Hibrido DRW 7742

(Yigido) Seminis

LP1836 SLY102 PI262910 8 1960 España San Marzano

LP1837 SLY103 PI128990 10 1938 Argentina San Marzano

LP1838 SLY104 PI237137 10 p. 1957 Italia San Marzano

LP1808 SLY74 PI264548 10 1960 Limache Limachino

LP2016 SLY123

8 2015 Limache Limachino italiano

LP1771 SLY37 PI128610 10 1938 Antofagasta

6 2016 Buin Rosado

9 Francia Carmelo

p.: Antes de.

Tabla 5. Condiciones de amplificación de los microsatélites utilizados.

SSR Panel Tipo Colorante T° MgCl2 Cromosoma

SSR248 3 Directo FAM 59 2,5 10

SSR111 3 Directo VIC 51 2,5 3

SSR20 2 Directo PET 50 1,5 12

SSR70 3 Directo NED 56 1,5 9



SSR47 4 Directo PET 50 2,5 6

TOM196 1 M13 FAM 61 1,5 11

TOM236 4 Directo VIC 40 1,8 9

TOM210 2 Directo VIC 48 2 4

TOM49 4 Directo FAM 55 3,5 5

LEat002 3 Directo PET 50 2,5 -

20

LEaat007 2 Directo NED 50 2 5

LEtat002 1 M13 PET 57 1,5 1

LEga003 1 M13 VIC 59 1,5 -

LEcaa001 1 M13 NED 57 1,5 5

Análisis estadísticos.

Variabilidad morfológica. Modelos generalizados lineales mixtos fueron estimados para

las variables de mayor importancia agronómica. Siguiendo los lineamientos de Bolker

et al. (2009) todas las variables fueron evaluadas para un diseño de 3 bloques con

subsampling de 6. El efecto del bloque y el del subsampling de cada parcela anidado

en el bloque fueron tomados como efectos aleatorios mientras que la accesión fue

tomada como efecto fijo. De acuerdo a lo indicado por Bolker et al. (2009) una

distribución y una función link fueron seleccionadas, usándose distribución Gamma y

gaussiana para variables continuas y Poisson para variables discretas. Los residuales

fueron evaluados gráficamente para normalidad. Los modelos fueron estimados

utilizando el paquete de R lme4 (Bates et al. 2017) usando la aproximación de Laplace,

seleccionándose el modelo con un máximo de verosimilitud más positivo con

residuales normalmente distribuidos y con homocedasticidad de varianza. Una prueba

de Wald chi-cuadrado fue posteriormente hecha en los modelos seleccionados

utilizando el paquete de R car (Fox et al. 2017) para evaluar la significancia de la

accesión como factor fijo. Para aquellas variables en que la accesión tuvo un efecto

significativo, una prueba de comparaciones múltiples de Tukey se hizo sobre los

modelos generalizados lineales de efecto mixto usando el paquete de R lsmeans

(Lenth y Love 2017).

Análisis de agrupamiento. Los datos morfológicos fueron escalados y analizados

usando PAST3 (Hammer et al. 2001), software para biología y paleontología. Se

realizaron análisis de conglomerados con diferentes combinaciones de métodos de

agrupamiento y distancias, utilizándose la distancia euclidiana con agrupamiento

21

UPGMA, debido a tener la más alta correlación cofenética. Los nodos fueron validados

mediante análisis con un bootstrap de 10.000. Los grupos sustentados por nodos con

un bootstrap alto (>70) fueron reclasificados, para una validación mediante un análisis

discriminante, el cual fue realizado utilizando el software Infogen (Balzarini y Di Rienzo

2016).

Análisis de correlación. Para evaluar la posibilidad de una mayor polinización cruzada

en accesiones con estigmas más exertos, los datos de exerción del estigma, Fis, He y

Ho fueron correlacionados mediante la correlación de Spearman usando la función

spearmanr del paquete de Python Scipy (Oliphant 2007), eliminando del análisis las

accesiones con una heterocigosidad esperada cercana a 0 (<0,0050).

Diversidad molecular. La diversidad genética se determinó a partir de los estadísticos

moleculares heterocigosidad observada (Ho), índice de contenido polimórfico (PIC),

número de alelos (A) y heterocigosidad esperada por locus (He) fueron estimados

utilizando el software Cervus (Kalinowski et al. 2007). Los estadísticos F, coeficiente de

endogamia (Fis) e índice de fijación (Fst), se calcularon de la siguiente manera:

[1] Fis = 1 - Ho/He

Los Fst fueron calculados por pares entre las accesiones utilizando Arlequín (Excoffier

y Lischer 2010) y los p-valor fueron estimados con un bootstrap de 99.999. La

distancia genética de Nei y las frecuencias alélicas por accesiones fueron estimadas

utilizando GenAlex (Peakall y Smouse 2006).

Grupos géneticos. La estructuración genética fue evaluada utilizando Structure 2.3.4

(Pitchard et al. 2000). Para cada valor de K (K es el número de clusters a ser inferidos)

se hicieron 10 corridas, iniciando en un K de 1 hasta 32. La estimación de los

22

parámetros se realizó con 100.000 iteraciones posteriores a una quema de 10.000

iteraciones de Cadena de Márkov Monte Carlo. La desviación estándar y la

probabilidad posterior para cada corrida simulación fueron estimados siguiendo los

lineamientos de Evanno et al. (2005) para la estimación de K óptimo, tras lo cual los

individuos fueron clasificados según pertenencia a cada uno de los clusters. Los

resultados fueron luego analizados utilizando Structure harvester (Earl y vonHoldt

2012) y graficados utilizando Structure plot 2.0 (Ramasamy et al. 2014).

AMOVA. En orden de cuantificar los pesos relativos de los componentes de la varianza

molecular una serie de análisis moleculares de la varianza (AMOVA) fueron realizados.

Se utilizo GenAlex para analizar sobre las 32 poblaciones genotipadas el Fst, Fis y Fit,

con un total de 9.999 permutaciones. Arlequín fue utilizado para analizar la

clasificación en grupos realizada por Structure para los K óptimos. La pertenencia de

las poblaciones fue considerada con sobre 50% de pertenencia al grupo clasificado y

menor a 35% en el segundo grupo. En Arlequín se realizaron los AMOVA con un total

de 99.999 permutaciones.

Resultados

Fenotipo. Los descriptores morfológicos presentaron una alta variabilidad (Tabla 6),

siendo descriptores de flor como EE y LP que tuvieron los más altos niveles de

discriminación entre las accesiones evaluadas. En los descriptores asociados a

rendimiento, FFW fue mayor para LP1799, LP2016, LP2701, LP2699 y LP1816,

estando estas accesiones entre las con menor NFM, junto a LP2614, LP2618, LP1773,

LP1781, LP1804, LP2015 y LP2017. FFW fue la variable más discriminante entre

accesiones. Un dendrograma fenotípico realizado utilizando la totalidad de los

descriptores morfológicos mediante el método de agrupamiento UPGMA y distancia

euclidiana se presenta en la Figura 1, teniendo una alta correlación cofenetica (0,91).

Se observaron tres grandes divisiones, siendo el grupo III el con mayor sustento (100).

El grupo (III) incluye únicamente dos accesiones de tomate rosado recolectados en las

23

provincias de Talca y Chillán, caracterizados por ser de gran peso, pudiendo llegar a

más de 500 g por fruto, pero de bajo número de frutos por planta. El grupo II agrupa

dos accesiones de omates, distantes entre sí pero no consistente: (a), el tipo

americano Marglobe (LP1816); y (b) el Limachino italiano (LP2016). Por una parte, el

tomate tipo Marglobe es un tomate comercial tipo: redondo, rojo y liso. Mientras que la

accesión LP2016 es una población mezclada compuesta de tomates de gran peso con

forma de pera por una parte, y tomates de calibre medio con forma chata (Apendice 5).

La gran mayoría de las accesiones fue incluida en el grupo I. Al interior del grupo I, se

observan 4 subdivisiones: (LP1783); a; b; y (LP2618). La accesión LP1783, colectada

en 1938 es la más variable de las accesiones, siendo de muy difícil descripción o

generalización, observandose plantas de gran número de racimos por planta, alto

número de frutos y muy bajo calibre, pero de morfología de fruto y hoja muy variable.

El subgrupo a posee nodos bien sustentados, agrupando a materiales que eran

cultivados en 1938 tanto en el extremo norte (Antofagasta, Chile y Tacna, Perú) y en la

parte sur (Temuco, Chile). La accesión recolectada en Temuco (LP1781), es un

tomate que no era de la zona, si no que era cultivado en Talca. En la subdivisión b a

su vez se observan dos nodos bien sustentados que dan origen a los subgrupos 1 y 2.

El subgrupo 1 agrupa las otras tres accesiones colectadas en 1938 en las localidades

de Limache (LP1764, LP1784) y Arica (LP1773), las cuales son fácilmente

reconocibles por presentar individuos con un menor número de foliolos y un foliolo

principal de gran tamaño (Apendice 6). El subgrupo 2 agrupa dos accesiones

Marmande de origen francés (LP2595, LP1817), una variedad que se cultiva en la

localidad desde al menos desde 1970, más la totalidad de los tomates denominados

localmente como Limachino recolectados en las décadas de 1980 y 2015. Los tipos

Limachino y Marmande se observan morfológicamente como muy cercanos, pero

diferenciados entre sí. En este subgrupo se encuentra la accesión LP1808, recolectado

en 1960 y utilizada como referencia del tomate tipo Limachino tradicional.

24

Tabla 6. Comparación de medias de los principales descriptores fenotípicos.

Acc. GM EE LP NFL FFW NFM T TF TDD

LP2613 4.264 A -0,2 eh 10,8 cdei 12 ab 79,9 df 53 A 13 ab 3,9 A 94 bcf

LP2614 2.597 Ce -0,5 fh 10,1 hi 9 ab 77,1 ef 32 ceh 12 ab 3,1 abd 102 ace

LP2615 4.178 A -1,0 hj 10,6 ei 12 ab 88,1 cf 48 abc 14 a 3,3 abd 92 bcf

LP2616 3.449 Ac -0,3 eh 10,2 gi 9 ab 81,5 cf 42 aef 12 ab 3,2 abd 97 acf

LP2617 3.360 acd -0,5 fhi 9,6 i 8 b 78,0 df 42 aef 12 ab 3,6 Ac 101 acf

LP2618 2.032 De -2,0 k 14,6 a 12 ab 68,5 ef 25 gh 9 b 3,3 abd 135 a

LP1773 3.216 ace 0,4 be 12,4 be 10 ab 91,6 cde 34 beh 12 ab 2,8 abd 98 acf

LP1781 3.183 ace 1,1 ab 12,2 bef 10 ab 91,2 cef 32 ceh 14 a 2,2 Cbd 88 bcf

LP1799 3.105 ace 1,3 a 12,5 bc 10 ab 111,3 ac 29 eh 14 a 2,1 D 87 bcf

LP1800 3.038 ace 0,8 ad 11,9 befh 12 ab 74,6 ef 39 aeg 15 a 2,5 abd 75 ef

LP1804 3.133 ace 0,8 abc 12,7 abd 13 ab 88,6 cf 33 beh 16 a 2,2 Cbd 79 cf

LP2014 3.978 Ac 0,0 defg 10,7 cei 9 ab 84,7 cf 46 ae 12 ab 3,6 Acb 101 ace

LP2015 3.014 ace -0,2 eh 11,5 cdei 12 ab 86,2 cf 32 ceh 12 ab 2,8 abd 104 acd

LP2016 3.808 Ac 0,1 cdef 12,2 beg 10 ab 145,3 a 24 fgh 13 ab 2,1 Cd 96 acf

LP2017 2.616 bce 0,3 bef 10,7 cdei 10 ab 98,0 bcde 28 deh 12 ab 2,3 abd 113 ab

LP2701 3.330 ace 0,4 be 13,8 ab 9 ab 137,6 ab 20 H 11 ab 2,0 D 106 ac

LP2699 3.527 ace 1,1 abc 12,9 abc 12 ab 168,3 a 19 H 10 ab 1,9 D 111 ac

LP2595 3.507 Ac -1,5 ijk 11,2 cdei 13 a 73,6 ef 47 ae 14 a 3,2 abd 88 bcf

LP1764 4.033 Ab 0,9 abc 12,3 be 12 ab 75,3 ef 52 ab 17 a 3,0 abd 75 def

LP1783 1.914 E 0,4 be 12,1 bef 11 ab 27,8 g 47 abcd 17 a 3,1 abd 73 f

LP1784 3.327 ace 1,0 abc 10,3 gi 13 ab 65,2 f 44 ae 15 a 2,9 abd 83 bcf

LP1808 3.382 acd -0,8 ghj 10,3 fgi 9 ab 85,7 cf 41 aeg 12 ab 3,4 abd 105 ac

LP1816 3.323 ace -0,4 eh 13,6 ab 11 ab 108,6 acd 33 ceh 14 a 2,5 abd 98 acf

LP1817 3.539 Ac -1,5 jk 12,2 be 11 ab 85,9 cf 40 aeg 14 a 2,9 abd 88 bcf

Letras distintas en sentido vertical indican diferencias significativas por Tukey (α=0,05)

25

Figura 1. Dendrograma fenotípico de distancia euclidiana y agrupamiento

UPGMA.

Los nodos del dendrograma fueron validados utilizando un análisis discriminante lineal

(Tabla 7). Observando una alta capacidad de clasificación acertada al interior de los

grupos definidos. La clasificación con mayor error corresponde a LP2016, accesión

que presentaba plantas de más de un tipo varietal, siendo un resultado esperado. En

cambio, el fenotipo de LP2618 se muestra como claramente diferenciable del resto de

los tomates, que dado a su morfología se presume probablemente más cercano al tipo

S. lycopersicum var. cerasiforme.

Tabla 7. Matriz de clasificación cruzada.

26

Grupo LP2618 LP1783 Ia Ib1 Ib2 Ib3 IIa IIb III Total

Error

(%)

LP2618 14 0 0 0 0 0 0 0 0 14 0,0

LP1783 0 14 1 1 0 0 0 0 0 16 12,5

Ia 0 1 56 7 0 0 0 0 0 64 12,5

Ib1 1 1 1 47 0 0 0 1 0 51 7,8

Ib2 1 0 0 1 127 2 1 0 0 132 3,8

Ib3 0 0 0 0 3 27 0 0 0 30 10,0

IIa 0 0 0 0 2 1 8 0 0 11 27,3

IIb 0 0 0 0 0 0 0 17 0 17 0,0

III 0 0 0 0 0 0 0 1 21 22 4,6

Total 16 16 58 56 132 30 9 19 21 357 7,3

Un análisis de componentes principales permitió observar los descriptores que aportan

mayor capacidad de discriminación entre las accesiones (Figura 2). Un 45% de la

variabilidad observada se explica por los dos primeros compornentes. Las variables

que tienen mayor correlación con el componente principal 1 (Apéndice 1) fueron

principalmente las de fruto EAI, ECD, RET, STR, PER, WMH, MXW, más LEN, en

magnitud positiva; en oposición a los caracteres de fruto se correlacionó la fenología

(TDD) en forma negativa al componente principal 1. El componente principal 2 se

mostró asociado a caracteres de rendimiento, correlacionando en manera positiva PG

y FFW y en forma negativa NFM, TF, NC, ECC, RFC. Los descriptores de la

excentricidad del fruto (EAI, ECD y ECC) mostraron una alta correlación con los

componentes principales. Las accesiones que presentaron un fenotipo más distintivo

fueron las accesiones de tomate rosado colectadas en el 2015 (LP2699 y LP2701).

Entre las accesiones más cercanas al Limachino tipo (LP1808) están accesiones

cultivadas en Limache en diferentes años: 2015 (LP2014), 1980 (LP2616) y 1930

(LP1764). Las accesiones LP2017, LP1783 y LP1799 se muestran distantes al resto.

27

Figura 2. Análisis de componentes principales por las accesiones utilizadas Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil

Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil


































-10,00 -5,00 0,00 5,00 10,00

CP 1 (27,1%)

-12,00

-6,00

0,00

6,00

12,00

CP

2 (

17,9

%)

LP1764

LP1773

LP1781

LP1783

LP1784

LP1799

LP1800 LP1804

LP1808

LP1816

LP1817LP2014

LP2015

LP2016LP2017

LP2595

LP2613

LP2614

LP2615

LP2616LP2617

LP2618

LP2699

LP2701

LP1764

LP1773

LP1781

LP1783

LP1784

LP1799

LP1800 LP1804

LP1808

LP1816

LP1817LP2014

LP2015

LP2016LP2017

LP2595

LP2613

LP2614

LP2615

LP2616LP2617

LP2618

LP2699

LP2701

Genotipo. Los estadísticos para los 15 loci de microsatélites se presenta en la Tabla 8.

Un total de 88 alelos se detectaron en los 15 loci evaluados. Los loci que presentaron

mayor diversidad fueron SSR70 (PIC = 0,57) y SSR248 (PIC = 0,61), mientras que

LEcaa001 mostró una muy baja diversidad en términos de número de alelos (2)

asociado a un PIC de 0,01. Además, marcadores de locus de un mismo cromosoma

muestran PIC distintos, independiente del número de alelos observados (A). Al evaluar

la heterocigosidad observada (Ho), heterocigosidad esperada (He) e índice de

endogamia (Fis), se observó un patrón respecto a la exerción del estigma (Figura 3).

Tabla 8. Resumen de los estadísticos de quince loci de microsatélite.

28

Locus Cr. N A Ho PIC Fis

LEcaa001 5 388 2 0,00 0,01 1,00

LEtat002 1 361 6 0,04 0,33 0,44

TOM196 11 373 3 0,06 0,16 0,34

LEga003 - 385 3 0,07 0,26 0,58

LEaat007 5 397 4 0,06 0,13 0,35

SSR20 12 390 6 0,05 0,14 0,32

SSR603 4 390 6 0,04 0,08 0,54

TOM210 4 371 4 0,05 0,26 0,65

SSR70 9 393 7 0,07 0,57 0,71

SSR248 10 377 9 0,06 0,61 0,74

SSR111 3 393 5 0,05 0,23 0,42

LEaat002 5 396 7 0,07 0,17 0,51

SSR47 6 393 6 0,04 0,22 0,67

SSR104 2 381 8 0,00 0,07 1,00

TOM236 9 375 12 0,02 0,38 0,85

Cr.:Cromosoma; N: Número de muestras; A: Número de alelos, Ho: Heterocigosidad

observada.

Plantas con una mayor exerción del estigma tuvieron una heterocigosidad observada

promedio mayor (=0,61; p-valor=0,0030), heterocigosidad esperada promedio mayor

(=0,52; p-valor=0,0154) y un Fis promedio disminuido (=-0,46; p-valor=0,0340),

atribuible a una mayor tasa de reproducción cruzada en plantas con un estigma exerto.

Al considerar el análisis de la varianza molecular de la población subdivida realizado en

GenAlex (Tabla 9) se observa un coeficiente de endogamia (Fit) alto de 0,85. Los

componentes del coeficiente de endogamia de Wright muestran un valor alto de Fis

(0,76) y bajo de Fst (0,39), asociándose, por tanto, el índice de endogamia a un

sistema de reproducción mayoritariamente autógama. Sin embargo, al evaluar la

29

descomposición de la varianza genética, se observa una explicación de la varianza por

la variación entre poblaciones y la variación entre individuos, siendo la variación dentro

de los individuos muy baja (14%), explicada por una reproducción mayoritariamente

endogámica acorde al Fit. Al observar el patrón del componente Fis respecto a la

exerción del estigma, se observa el efecto de la morfología de la flor en la diversidad

molecular (Figura 3).

La variabilidad observada a nivel molecular (Tabla 9) es explicada por diferencias

poblacionales (40%) y entre individuos dentro de una población (46%), la cual es alta

para ser una especie endogámica, esto se explicaría por mezclas de tipos distintos de

tomate dentro de algunas poblaciones. El bajo porcentaje de la varianza molecular

asociado a dentro de los individuos (14%) es testigo de un sistema de reproducción

eminentemente endogámico.

Los alelos privados en algunas accesiones (Tabla 10) ocurrieron en casi la totalidad de

los locus evaluados, existiendo algunos alelos que destacan por su alta frecuencia,

pudiendo distinguirse utilizando estos alelos privados a LP2613, Hibrido DRW 7742

(H), LP2701, LP2699, LP2595, LP1783 y LP1808.

Figura 3. Asociación de la exerción del estigma con los índices de diversidad.

30

.

El Fst entre pares de poblaciones mostró grupos con una alta diferenciación entre

poblaciones (Figura 4), con un alto número de diferencias significativas (p-valor <

0,05). Se observa que las accesiones LP2613, LP2614, LP2615, LP2616 y LP2617,

recolectadas en Limache en la década de 1980, no se diferencian entre sí, y tampoco

se diferencian con LP2015, accesión recolectada en 2015, y las accesiones de tomate

Marmande LP1817 y LP2595. Todas estas accesiones comparten un mismo patrón

genético (Apéndice 3). Los tomates tipo San Marzano mostraron diversos grados de

diferenciación genética entre sí, siendo la accesión colectada en Argentina (LP1837)

más cercana al San Marzano colectado en Italia (LP1838), que la accesión de San

Marzano colectada en España (LP1836). Las accesiones de tomate rosado LP2699 y

LP2701, presentaron un muy bajo Fst entre sí, indicando que hay poca diferenciación

entre ellos, sin embargo, son diferentes a la tercera variedad analizada en este estudio

31

(Ro3), una accesión ingresada al Banco a fines de 2016, recolectada en Chile. Las

accesiones LP2014 y LP2015 presentan baja diferenciación con LP1808, la accesión

recolectada en 1960 en la Región de Valparaiso y registrada con el nombre local

Limachino, usada como referencia en este estudio. El Apéndice 3, muestra además

que el Limachino de referencia es una población que posee individuos con dos

genotipos predominantes. Al comparar los patrones genéticos de cada población

(Apéndice 3) se observa que LP2014 está en mezcla con Marmande, sin embargo,

muchos de sus individuos comparten el mismo perfil genético que poseen algunos

individuos de LP1808, siendo esta accesión la más cercana genéticamente al tipo de

referencia (Figura 4).

Tabla 9. Análisis de la varianza molecular y coeficientes de endogamia para una

población dividida.

Fuente de variación SS Varianza p-valor

Entre poblaciones 787,3 40% <0,0001

Entre individuos 900,7 46% <0,0001

Dentro de los individuos 131,0 14% <0,0001

Total 1818,9

Índices de Fijación

Fst.

0,399 <0,0001

Fis

0,764 <0,0001

Fit 0,858 <0,0001

SS: Suma de la varianza

Tabla 10. Alelos privados por accesión.

32

Accesión Locus Alelo Frecuencia

LP2613 TOM236 177 0.136

LP1800 LEtat002 213 0.038

LP2015 LEaat002 119 0.083

LP2015 SSR47 190 0.083

H SSR20 143 0.125

H SSR603 238 0.333

LP2701 TOM236 167 0.150

LP2701 TOM236 171 0.050

LP2699 SSR104 251 0.100

LP2595 SSR248 245 0.107

LP1783 LEtat002 210 0.364

LP1783 LEtat002 225 0.091

LP1783 SSR20 137 0.038

LP1783 SSR603 244 0.286

LP1783 SSR111 177 0.231

LP1783 LEaat002 140 0.071

LP1783 SSR47 196 0.071

LP1783 SSR47 200 0.071

LP1783 SSR104 253 0.071

LP1784 LEcaa001 116 0.071

LP1808 LEaat007 93 0.021

LP1808 TOM210 206 0.063

LP1808 SSR70 122 0.042

LP1808 SSR70 124 0.125

LP1808 SSR248 257 0.022

LP1808 SSR104 243 0.045

LP1808 SSR104 257 0.045

LP1837 SSR603 232 0.056

Figura 4. Fst en la rosada mitad superior y p-valor en la mitad inferior de las

accesiones evaluadas mediante 15 microsátelites. En blanco p-valor < 0,0001.

33

El agrupamiento por UPGMA utilizando las distancias genéticas de Nei (Figura 5),

refleja la estructuración genética observada en los valores observados de Fst entre

pares de accesiones. La mayor distancia genética observada fue entre (LP1799) y la

variedad comercial Patrón (P), con un valor de 0,643. El dendrograma permite inferir

sobre la hipótesis planteada en este trabajo, al generarse 3 grandes grupos: grupo I,

que agrupa a las accesiones europeas tipo Marmande (Francés), San Marzano

(Italiano) y la variedad Marglobe (USA), las variedades comerciales Patrón (Syngenta),

Híbrido 7742 (Seminis), Carmelo (Francia), los tomate recolectados en Limache en

1980, la accesión de referencia LP1808 y las accesiones LP2015 (tipo Marmande), y

LP2014 (tipo Limachino), ambas recolectadas en el 2015. El grupo II, agrupó tomates

cultivados de Tacna a Talca en 1938 (excepto LP1771), con otros dos tomates

34

cultivados en 2015 en los territorios de Limache (LP2016 y LP2017), más los tomates

rosados recolectados en el 2015 en San Clemente, Talca (LP2699) y San Carlos,

Chillán (LP2701). El grupo III está representado por una única accesión cultivada en

Antofagasta a 1938. Los grupos II y III, que agrupan mayoritariamente accesiones

recolectadas en 1938, indica que en Chile se ha cultivado un tomate distinto desde al

menos 1938 hasta la fecha, diferenciado a nivel fenotípico y genotípico.

Figura 5. Dendrograma genotípico de la distancia de Nei y agrupamiento UPGMA.

35

La clasificación realizada por Structure para los K óptimos fue analizada para un primer

peak de K con K = 2 (Figura 6), mostrándose una división entre las accesiones

cultivadas en Chile (grupo Azul) y las accesiones de Europa (grupo Amarillo). Marglobe

(LP1816) con un Q de 0,471 con el cluster 1 y 0,529 con el cluster 2, presentando

mezcla de individuos de ambos grupos, al igual que la accesión LP2016 (0,372 de

pertenencia al cluster 1 y 0,628 de pertenencia al cluster 2) recolectada en el territorio

en el 2015, no siendo asignados a ninguno de los dos grupos. Un segundo peak de K

con K = 4, también fue evaluado. eliminando la condición de Marglobe como

admixture, pero incrementándola en las accesiones recolectadas en 1938, donde

además se observa variabilidad dentro de los individuos de cada accesión. Si bien esta

subdivisión incrementa en un 5% la variabilidad explicada por los grupos de

clasificación (Tabla 11), en ambas clasificaciones, el principal elemento de la varianza

molecular observada se debe a la variabilidad entre individuos al interior de las

poblaciones, consistente con lo expuesto en la Tabla 8.

Los clusters observados en el dendrograma de la distancia genética de Nei (Figura 5)

son consistentes con los grupos observados en el dendrograma de distancias

morfológicas (Figura 1) y la clasificación de individuos realizada por Structure con un k

= 2 (Figura 6). En la clasificación de Structure con un K=4 se observaron los grupos A

(celeste), B (azul), C (naranjo) y D (amarillo) Los grupos con mayor consistencia son

acorde al dendrograma fenotípico: i) (I.a) que corresponde con el grupo del

dendrograma genotípico (II.a.6), compuesto por las accesiones de hojas con un

número reducido de foliolos LP1781, LP1804 y LP1800, los cuales poseen una

clasificación en Structure asociado a las poblaciones azul y celeste (tomates locales

cultivados en Chile en 1938). En este grupo según fenotipo y la clasificación de

Structure se integra también a LP1799; ii) grupo fenotípico (I.b.1) que agrupa a las

otras accesiones de tomates locales LP1773, LP1784 y LP1764, las cuales poseen

correspondencia completa con el nodo del dendrograma genotípico (II.a.6) y son

clasificados por Structure como un admixture para K = 4 ; y iii) grupo fenotípico (III)

caracterizado por tomates de gran peso y color rosado, que se corresponden con el

36

grupo (II.a.7) del dendrograma genotípico y clasificadas en la población celeste por

Structure.

Tabla 11. AMOVA para los grupos de clasificación de Structure.

Fuente de variación K=2 K=4

SS Varianza p-valor SS Varianza p-valor

Entre grupos 253,7 29% <0,00001

358,7 34% <0,00001

Entre poblaciones

dentro de los grupos 433,4 27% <0,00001

295,6 24% <0,00001

Dentro de las

poblaciones 678,9 44% <0,00001

528,5 41% <0,00001

Total 1365,9 1182,9

Índices de Fijación

Fst

0,563 <0,00001

0,587 <0,00001

Fsc

0,383 <0,00001

0,372 <0,00001

Fct 0,293 <0,00001 0,343 <0,00001

SS: Suma de varianza

El grupo (III) nombrado tienen sus territorios de origen dentro del valle central de la

zona centro sur de Chile, y corresponde a las accesiones LP2699 y LP2701, ambas

clasificadas por Structure en poblaciones que no se presentan en accesiones de

tomate de Europa o Estados Unidos.La accesión cultivada en Limache en 1938

LP1783 es una excepción que no agrupa con las demás accesiones en ningún

dendrograma, y es clasificada por Structure como un admixture. El tomate Marglobe,

tipo del tomate norteamericano caracterizado por ser redondo y liso, agrupa distante

tanto en fenotipo como en genotipo, siendo el tomate rosado (Ro3), el cual pese a

tener un fenotipo descrito similar a las accesiones LP2699 y LP2701, se observa como

37

una variedad comercial debido a su homogeneidad genotípica. Los tipos europeos son

clasificados por Structure dentro de la población en amarillo. Las accesiones de San

Marzano se presentan con una grado de mezcla de individuos con genotipos del grupo

naranjo. Las accesiones de Limachino LP2618 y LP2017, recolectadas en 1980 y

2015, respectivamente, se observan como poblaciones cercanas a Marglobe. El resto

de las accesiones recolectadas en 1980 y en el 2015 sería poblaciones cercanas a los

materiales europeos, con ciertos niveles de introgresión presentes. La accesión de

referencia LP1808 aparece como una población con mezcla de individuos de origen

europeo (amarillo) y norte americano (naranjo).

Figura 6. Tasa de cambio de la probabilidad posterior dado K.

38

Figura 7. Clasificación de individuos usando Structure 2.3.4 acorde a la previa clasificación en accesiones. A la derecha k=4 y a la izquierda k=2.

39

Discusión

Variabilidad morfológica y valor como recurso genético.

La variabilidad morfológica fue evaluada en 24 accesiones de tomate, siendo el 83%

variedades tradicionales cultivadas en Chile. El potencial de este recurso genético local

se muestra en la alta diversidad de fenotipos observados, encontrándose diferencias

significativas en varios rasgos de importancia agronómica (Apéndice 2), principalmente

en los asociados a fenología, rasgos de frutos y componentes de rendimiento. Varios

de los grupos morfológicos identificados se corresponden con los cuatro grupos

genéticos propuestos mediante modelamiento bayesiano. Los componentes del

rendimiento FFW y NFM mostraron CV mayores en los grupos genéticos de la

clasificación de Structure A (celeste) y B (azul), asociados a materiales chilenos,

pudiendo la utilización de este recurso genético en programas de mejoramiento

generar un impacto en el rendimiento. Figás et al. (2015) utilizando Tomato Analyzer

definió los índices de forma (SI y SII) como los descriptores con mayor capacidad de

discriminación, a diferencia de este trabajo en que los índices de excentricidad (EAI,

ECD y ECC) mostraron mayor capacidad discriminante, asociado a variedades con

formas de fruto distintivas y estables. Así Figàs et al. (2015) no encontró altas

correlaciones (±0,2) entre descriptores y componentes principales, explicando en los

dos primeros componentes un 34% de la variabilidad encontrada. Descriptores

morfológicos de los dos primeros componentes, principalmente asociados al

rendimiento y fisiología de la planta, explican un 45% del total de la variabilidad

observada (Figura 2). En ambos casos los descriptores de fruto presentaron un alto

peso en la discriminación de las accesiones. Bota et al. (2014) tuvo resultados

similares utilizando Tomato Analyzer, explicando en los dos primeros componentes un

47% de la variabilidad observada, siendo los índices de forma los con mayor

correlación con el componente 1 y el tamaño de fruto (ARE, PER, MXW) en conjunto a

descriptores de postcosecha y número de frutos en el componente 2. Siendo estos

resultados muy similares a los obtenidos en el presente trabajo, al estar PER y MXW,

en conjunto al número de frutos, correlacionados con mayor fuerza con el componente

40

2. La baja correlación de los índices de forma con los componentes principales en el

presente trabajo, probablemente este asociado a una falta de variedades locales con

formas distintivas (cilíndrico, corazón, pera).

A diferencia de la definición de múltiples variedades locales en base a tipo de fruto,

pero cultivadas en el mismo territorio, que no han presentado correlación entre

genotipo y fenotipo (Cebolla-Cornejo et al. 2013), en las accesiones chilenas

evaluadas se presentan grupos de genotipos con rasgos fisiológicos y morfológicos

específicos. Rasgos que son de importancia para la agricultura, puesto el énfasis de

los centros primarios de diversidad como fueron definidos por el ruso Nikolai Vavilov,

radica en la potencialidad de la variabilidad que en ellos se aloja para una

intensificación sostenible de la agricultura (Koury et al. 2016). Cortés-Olmos et al.

(2015) identificó grupos similares a los encontrados en este trabajo utilizando

marcadores SNP, identificando a nivel molecular y fenotípico a la accesión “Rosa”,

caracterizada por ser tomates de gran tamaño y rosados, y a un tipo cherry

“Centenares”. Similar al grupo de tomate rosado de gran tamaño, de este estudio,

formado por las accesiones LP2699 y LP2701. Mientras la accesión LP1783 que

podría ser más cercano a un tipo cherry, esta en el rango superior de peso para un

tomate cherry (Ceballos y Vallejo 2012) y, a nivel molecular se muestra como una

accesión altamente diversa, no pudiendo identificarse un único tipo fenotípico y

molecular. El trabajo de Cortés-Olmos et al. (2015) utilizando SNP y el presente trabajo

utilizando SSR, permiten establecer que sí es posible definir una asociación entre la

diversidad molecular de los tomates y la diversidad agro-morfológica, en

contraposición a los trabajos en variedades de tomate locales de España (Cebolla-

Cornejo et al. 2013), Grecia (Terzopoulos y Bebeli 2008) e Italia (Mazzucato et al.

2010). Además, a diferencia de lo encontrado por García-Martínez et al. (2013) que no

encontró diferencias entre las variedades locales italianas y españolas, en el presente

agrupamiento por distancia de Nei (Figura 5) se observa una estructura genética

asociada a territorios.

41

Diversidad molecular del germoplasma chileno.

Diversidad Alélica. Los 15 marcadores SSR utilizados presentaron múltiples alelos,

siendo LEcaa001 prácticamente monomórfico al tener el alelo 119 una frecuencia de

0,997, representando un 6,6% de los alelos como “monomorfico”. Esto se diferencia de

otros estudios que presentaron un 21% (Rajae et al. 2017), 25% (El-Awady et al.

2012), 33% (Ruiz et al. 2005) y 49% (Todorovska et al. 2014) de marcadores

monomórficos, validando el criterio de selección de los microsatélites en este trabajo.

El número promedio de alelos por locus fue de 5.8, mayor que lo reportado por

Mazzucato et al. (2010) de 3,9 alelos por locus, pero menor que lo reportado por

Mazzucato et al. (2008) de 6,5 a alelos por locus. Y similar a lo reportado por Ruiz et al

(2005) de 5 alelos promedio por locus. Un total de 8 locus presentaron un PIC mayor a

0,2, destacando por su alto PIC los marcadores SSR70 (0,57) y SSR248 (0,61). Esto

es mayor que lo reportado usando el oligonucleótido (GATA)4 con lectura de alelos por

electroforesis en gel de agarosa, con PICs menores a 0,25 (Garcia-Martinez et al.

2013).

Diversidad y relaciones genéticas. En este trabajo la diversidad observada en las

accesiones locales de Chile es más alta, teniendo solo la accesión Ro3 todos sus

alelos monomórficos. Esto se explica por un mayor número de plantas evaluadas por

accesión respecto a otros autores, García-Martínez et al. (2013) genotipo 3 a 5 plantas

por accesión, Cortés-Olmos et al. (2015) genotipo 1 planta por accesión, Ruiz et al.

(2005) genotipo 4 plantas en un solo bulk por accesión y Mazzucato et al. (2010)

genotipo 1 planta por accesión. Este resultado se condice con una mayor diversidad en

las accesiones de América del Sur y México respecto a las accesiones de USA y

Europa (Villand et al. 1998). Esta división se aprecia en la clasificación de Structure

(k=2), que sustenta la división en un clúster asociado a las accesiones de Chile y otro

asociado a las accesiones de Europa y USA. Willis 1922 denominó a los centros de

42

domesticación como centros primarios de diversidad, y a los territorios en que

ocurrieron eventos post-domesticación como centros secundarios. Siguiendo esta

clasificación Villand et al. (1998) y Rick (1958) denominaron a Chile, Perú y Ecuador

(Andes) como centros primarios de diversidad, y como centros de diversidad

secundarios a Europa y otros lugares del mundo. Haciendo una consideración hacia

los países aledaños a los centros primarios de diversidad que son: Argentina, Bolivia,

Brasil, Colombia, Costa Rica, Guatemala, México, Nicaragua, Panamá y Venezuela.

Patiño (2002) menciona el cultivo de tomate en tiempos precolombinos para Argentina,

Bolivia y Colombia. Estos antecedentes sustentan la diferenciación a nivel molecular

en 2 grupos por Structure. Aun cuando Rick (1958) propone un origen mixto de las

variedades locales cultivadas en el suroeste de los Andes (Perú, Ecuador y Chile),

dado por una introducción tardía de cultivares tipo San Marzano y Marmande en el

siglo XIX, Cobo (1653) describe ya una distinción entre tomates silvestres y cultivados

en el siglo XVII. Materiales locales de Chile que se diferencian a nivel molecular y de

fenotipo podrían derivar de estos materiales, al mostrar en el clado chileno una alta

diversidad de tamaños de fruto, número de foliolos y exerción del estigma.

Distintividad del tomate Limachino. A la fecha solo la variedad local “San Marzano”

desde 1999 ha recibido Denominación de Origen (Rao et al. 2006; Mazzucato et al.

2010), por lo cual ha sido el tipo sobre el cual se ha evaluado la capacidad de

distinción de variedades locales. La distintividad de San Marzano ha sido probada

usando el oligonucleótido (GATA)4 (Rao et al. 2006), mini satélites y SSR (Caramante

et al. 2009). En el caso de la utilización de SSR, Caramante et al. 2009 encontraron

todos los alelos monomórficos para las accesiones de San Marzano evaluadas. En el

caso del tomate limachino, este se observa como cercano a los tipos Marmande y

lejano a otras accesiones chilenas, probablemente asociado a un evento de origen

mixto como lo descrito por Rick (1958). Aun cuando un total de 9 de alelos privados

(Tabla 10) en la accesión tipo de Limachino (LP1808) permite distinguirlo a nivel

molecular del resto de las accesiones evaluadas. El alto número de alelos de baja

43

frecuencia y en este caso privados, puede asociarse a un evento de fundación y

posterior expansión poblacional. Esta hipótesis debe ser probada, pero es consistente

con los antecedentes históricos de superficie cultivada con tomates en Limache. El

tomate tipo de Limachino (LP1808) pudiera ser una mezcla de semillas distinguiéndose

dos grupos genéticos completamente separados dentro de la misma accesión. Uno de

estos grupos se muestra más cercano a LP2014 y el otro a LP2017, esta división

probablemente esté asociado a materiales que han sufrido un cuello de botella por

disminución de la superficie cultivada o por selección realizada por los agricultores,

siendo el fenotipo de LP1808 de acuerdo a lo observado en la Figura 2 presente en el

territorio de Limache desde 1938 (LP1764) al 2015 (LP2014) .

Conclusión

En vista de los resultados obtenidos, se tiene antecedentes para aceptar la hipótesis

de este trabajo, existiendo variedades locales chilenas que han sido cultivadas (LP

LP1773, LP1764, LP1784, LP1799, LP1781, LP1804, LP1800, LP1783) y que son

cultivadas actualmente (LP2701, LP2699, LP2016, LP2017) en Chile, distintas de

materiales europeos y norteamericanos. Se observó una alta diversidad a nivel

molecular y fenotípico, asignándose fenotipos a genotipos diferenciados. Estas

accesiones de tomate locales de Chile pueden generar un impacto en programas de

mejoramiento al presentar una mayor variabilidad en componentes del rendimiento. El

tomate “Limachino” pese a tener un fenotipo muy cercano a Marmande, se puede

identificar a nivel molecular debido a una serie de alelos privados. Estos resultados son

consistentes con los obtenidos por otros investigadores que han propuesto a Ecuador,

Perú y Chile como centro primario de diversidad.

44

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51

Apéndice

Apendice 1. Correlación de las variables con los componentes principales.

Variables CP 1 CP 2

ADE 0,49 0,17

ADI 0,62 -0,02

ADM 0,51 -0,44

ADX 0,33 -0,41

AH 0,56 0,52

API 0,16 0,32

APM 0,46 0,12

APX 0,37 0,09

ARE 0,5 0,68

C -0,17 0,41

CA -0,48 0,09

CH 0,76 0,26

CIR 0,47 0,08

COa 0,08 -0,24

COb 0,13 -0,53

COL 0,65 -0,3

DO 0,56 0,64

DT 0,67 0,43

EAI 0,84 -0,4

ECC 0,68 -0,67

ECD 0,79 -0,57

ECP 0,44 -0,38

EE 0,47 0,22

ELL 0,55 0,08

FBL 0,79 -0,44

FDB 0,69 -0,61

FFW 0,07 0,92

GM 0,34 0,13

HMW 0,54 0,03

LA 0,67 0,39

LEN 0,71 0,13

LES 0,69 0,37

LFP 0,65 0,27

52

LH 0,35 0,57

LO 0,6 0,37

LP 0,64 0,37

LPL 0,29 -0,02

MXH 0,66 0,19

MXW 0,78 0,37

NC 0,12 -0,65

NF -0,24 0,08

NFL 0,4 -0,24

NFM 0,21 -0,75

NFS 0,13 0,47

NL 0,17 0,3

NP 0,63 0,32

OBO -0,13 -0,09

OVO 0,5 -0,05

PER 0,78 0,34

PG 0,4 0,83

RET 0,82 -0,51

RFC -0,18 -0,64

RFF 0,13 0,46

RFL 0,65 0,05

RLA -0,12 0,03

RO 0,51 0,42

RP 0,71 0,15

SCU 0,62 -0,56

SEC 0,37 -0,6

SHE 0,31 0,42

SHV 0,37 -0,34

SI 0,48 -0,59

SII 0,38 -0,6

STR 0,81 -0,3

SYB -0,44 -0,09

SYV -0,29 -0,3

SYV1 -0,07 -0,3

T 0,47 -0,43

TDD -0,55 0,48

TF -0,28 -0,67

53

WMH 0,78 0,37

WWP 0,69 -0,61

54

Apéndice 2. Medidas resumen de los descriptores por grupo de clasificación de Structure (k=4)

Variable A (n = 82) B (n=34) C (n=32) D (n=136) Admixture (n=79)

X CV Mín. Máx. X CV Mín. Máx. X CV Mín. Máx. X CV Mín. Máx. X CV Mín. Máx.

LH 25,4 17 17,6 35,6 24,8 16 18,2 32,6 26,2 21 14,4 38,4 24,1 19 12,6 40 24,3 21 9,9 35,4

AH 20,6 22 12,1 30,5 18,9 21 11,2 28,2 21,9 28 8,8 33,3 17,9 25 7,8 35,4 19,2 25 9,3 31,2

LFP 9,6 22 4,8 14,6 12,3 26 6,1 18,1 8,9 23 3,2 11,6 7,7 19 3,5 11,8 7,5 20 3,6 11,3

LEN 4,9 45 0,4 10,4 4,8 47 0,5 10,6 5,5 43 2,4 10,8 4,0 46 0,6 9,7 5,0 47 0,5 12,5

NF 6 21 3 7 5 24 3 7 7 5 5 7 7 0 7 7 7 8 5 7

NFS 4 110 0 23 1 284 0 10 5 79 0 16 3 57 0 8 5 79 0 20

LPL 3,3 22 1,4 5,4 3,21 28 1,8 5,6 3,42 31 1,8 7,8 3,17 26 1,3 6,4 3,36 33 1,4 6,2

RLA 1,25 13 0,93 1,67 1,34 16 1,07 2,13 1,24 18 0,94 2,19 1,39 16 0,81 2,48 1,29 16 0,95 1,92

RFL 0,39 27 0,24 0,71 0,5 26 0,24 0,7 0,34 24 0,14 0,67 0,32 13 0,21 0,45 0,31 16 0,12 0,53

RFF 0,62 110 0 3,29 0,13 284 0 1,43 0,73 79 0 2,29 0,48 57 0 1,14 0,74 78 0 2,86

C 12,5 36 3,7 21,4 9,3 50 5 20,5 13,86 31 2,1 23,8 13,29 24 4,4 23,5 13,46 28 2,7 23,9

CA 0,61 30 0,21 1,04 0,50 47 0,24 1,34 0,64 32 0,24 1,55 0,76 23 0,33 1,71 0,71 21 0,29 1,2

NP 8 24 5 14 8 21 5 12 7 14 6 10 9 19 6 18 8 20 6 13

LO 1,65 14 1,2 2,5 1,64 12 1,1 2,1 1,81 17 1,0 2,4 1,52 18 1,1 2,7 1,68 20 1,0 2,7

DO 2,85 33 1,5 5,4 2,48 22 1,7 3,9 2,68 23 1,9 4,1 2,55 23 1,3 4,9 2,58 31 1,2 5,6

LES 8,62 11 6,7 10,2 8,61 13 6,3 11,5 7,16 11 5,4 8,3 6,01 13 3,7 8,8 7,37 18 4,0 10,8

LP 12,46 14 8,3 16,6 12,22 11 9,9 15,4 14,74 13 8,5 17,6 10,55 17 6,1 15,6 11,57 18 8,0 18,5

LA 9,41 10 7,0 11,2 9,02 8 7,7 10,3 10,22 9 7,6 11,7 8,2 11 5,6 10,6 8,78 12 6,1 11,6

EE 0,86 92 -1,1 3,3 1,24 72 -1,0 3,4 -1,25 86 -3,0 0,2 -0,67 141 -3,1 3,5 0,28 384 -2,3 2,6

RO 1,73 30 0,99 3,41 1,51 19 1,07 2,2 1,5 23 1,06 2,61 1,7 22 0,84 3,31 1,58 33 0,74 3,42

RP 1,32 9 1,03 1,56 1,36 11 1,09 1,78 1,44 10 1,12 1,71 1,28 12 0,86 1,68 1,32 11 0,99 1,64

DT 10,5 26 5,1 19,5 10,6 24 5,9 16,7 10,6 28 6,0 18,1 8,7 25 4,7 16,7 9,3 27 4,6 16,3

55

SHV 0,22 62 0 0,5 0,2 54 0 0,5 0,18 82 0 0,5 0,24 52 0 1 0,18 87 0 0,5

NFL 12 56 4 51 11 40 4 24 13 58 3 35 11 43 3 32 13 77 2 59

NC 7 66 0 24 5 54 1 15 8 58 2 22 7 47 1 22 8 74 1 32

RFC 0,59 45 0 1 0,52 32 0,08 0,75 0,67 33 0,2 1 0,71 31 0,11 1 0,64 34 0,17 1

PG 147,6 57 36 501 129,3 40 19 298 111,0 43 15 238 106,4 30 34 203 96,4 60 6 373

NL 11 38 3 24 9 34 3 15 7 46 3 15 10 26 2 17 8 41 2 16

COL 36,3 11 29,5 46,8 36,2 9 30,8 43,9 36,6 15 29,8 58,0 35,3 10 27,0 46,1 34,4 9 28,5 44,7

COa 20,5 21 10,0 29,4 17,3 20 9,0 23,5 20,0 25 7,3 28,1 19,9 28 4,9 36,3 19,7 26 6,6 30,5

COb 14,7 18 9,5 24,9 12,4 17 7,6 17,2 15,7 21 9,9 24,0 15,5 19 9,7 26,5 14,6 20 7,3 22,2

PER 224,9 23 136,0 454,5 217,3 17 109,1 301,7 196,5 17 111,5 264,1 203,9 13 133,9 270,6 189,4 24 98,2 331,2

ARE 311,0 37 124,9 688,7 294,6 27 85,9 520,5 270,2 30 78,5 442,3 255,2 21 118,3 496,5 235,9 46 65,2 749,3

WMH 74,4 22 44,6 125,9 70,0 17 34,8 95,8 62,0 19 35,0 86,4 66,4 13 39,5 89,3 61,3 23 31,5 100,9

MXW 74,8 22 45,0 126,3 70,5 18 34,8 96,2 62,5 19 35,5 86,7 67,0 13 39,8 90,0 61,9 23 31,9 101,2

HMW 44,2 15 29,8 58,8 45,5 13 29,4 55,9 49,7 18 26,2 62,4 42,5 13 27,9 74,8 42,1 32 18,5 97,6

MXH 50,3 17 32,3 82,4 50,7 13 30,1 67,1 52,1 18 26,6 65,3 46,6 12 32,7 76,9 45,9 28 24,3 98,0

CH 61,3 22 38,4 131,7 61,8 17 39,1 83,5 59,8 17 30,4 75,3 54,6 14 35,3 87,5 53,8 26 25,5 103,8

SI 0,68 13 0,53 0,94 0,73 12 0,6 1,02 0,84 14 0,64 1,06 0,7 13 0,56 1,48 0,75 19 0,51 1,16

SII 0,61 20 0,38 0,94 0,67 18 0,43 1,01 0,81 16 0,6 1,04 0,65 16 0,39 1,23 0,7 25 0,25 1,15

SCU 0,85 13 0,68 1,19 0,9 10 0,73 1,13 0,98 13 0,76 1,2 0,85 17 0,64 1,91 0,9 18 0,6 1,34

FBL 0,74 14 0,31 0,88 0,77 6 0,66 0,85 0,77 7 0,64 0,86 0,75 11 0,36 0,9 0,7 21 0,28 0,86

FDB 0,65 16 0,27 0,79 0,64 17 0,32 0,8 0,61 9 0,48 0,72 0,66 12 0,38 0,8 0,65 16 0,34 0,83

STR 1,19 32 0,45 3,01 1,26 28 0,86 2,68 1,27 13 0,98 1,71 1,16 19 0,61 2,15 1,12 32 0,37 2,39

ELL 0,06 39 0,02 0,19 0,06 34 0,03 0,1 0,04 29 0,02 0,06 0,06 34 0,03 0,13 0,05 40 0,02 0,14

CIR 0,15 35 0,04 0,3 0,13 37 0,03 0,22 0,08 56 0,02 0,16 0,14 26 0,03 0,25 0,13 50 0,03 0,33

RET 0,56 7 0,43 0,64 0,57 4 0,51 0,61 0,54 5 0,47 0,61 0,56 6 0,45 0,62 0,55 9 0,35 0,64

SHE 0,04 94 0 0,17 0,03 67 0 0,08 0,02 97 0 0,08 0,03 98 0 0,14 0,03 121 0 0,18

56

APM 154,67 67 0,1 356,7 144,07 73 2,2 345,6 127,88 74 0,6 343,7 134,91 76 0 343,6 139,94 68 0,2 329,2

APX 156,2 59 0 288,3 159,83 55 1,2 242 149,96 50 0,2 223,7 143,14 64 0,3 251,3 161,63 49 0,2 275,6

API 0,06 139 0 0,44 0,04 111 0 0,18 0,02 147 0 0,13 0,05 125 0 0,29 0,06 172 0 0,49

ADM 137,91 63 0 343,1 108,87 94 0 339,8 144,56 51 0,5 359,8 134,97 71 0 358,3 148,65 60 0 350,2

ADX 123,62 64 0,5 246,1 117,65 70 1,1 242,9 146 28 2,2 202,7 135,43 61 0 346,1 127,93 56 0,3 230,8

ADI 0,03 138 0 0,23 0,02 109 0 0,1 4,60E-03 247 0 0,04 0,02 147 0 0,12 0,02 132 0 0,11

ADE 0,04 136 0 0,44 0,04 103 0 0,17 0,01 172 0 0,07 0,04 192 0 0,51 0,04 192 0 0,46

OBO 0,03 167 0 0,22 0,03 194 0 0,2 4,70E-03 398 0 0,09 0,03 179 0 0,3 0,06 151 0 0,28

OVO 0,11 76 0 0,33 0,13 63 0 0,26 0,16 36 0 0,26 0,12 72 -0,01 0,32 0,1 82 0 0,29

SYV 0,06 139 0 0,68 0,04 80 0 0,14 0,03 86 0,01 0,14 0,1 109 0,01 0,51 0,06 106 0 0,3

SYB 0,02 291 0 0,34 0,01 208 0 0,06 5,60E-04 453 0 0,01 0,02 260 0 0,3 0,02 190 0 0,17

SYV1 0,03 130 0 0,22 0,03 132 0 0,25 0,04 84 0 0,21 0,07 158 0 0,59 0,04 155 0 0,26

WWP 0,46 9 0,36 0,56 0,47 11 0,38 0,57 0,44 8 0,35 0,52 0,46 11 0,3 0,68 0,48 11 0,37 0,61

ECC 0,71 10 0,45 0,82 0,72 8 0,52 0,8 0,76 4 0,69 0,8 0,73 7 0,54 0,79 0,73 10 0,38 0,8

ECP 1,12 129 0,87 10,25 0,89 1 0,86 0,9 0,89 1 0,87 0,9 0,96 86 0,88 10,5 0,89 1 0,88 0,96

ECD 0,88 1 0,83 0,9 0,88 1 0,87 0,89 0,88 1 0,87 0,89 0,88 1 0,85 0,93 0,88 1 0,85 0,93

SEC 0,61 20 0,37 0,93 0,66 18 0,43 1,01 0,81 16 0,6 1,05 0,65 16 0,38 1,23 0,7 25 0,25 1,15

EAI 0,46 9 0,38 0,59 0,46 9 0,41 0,57 0,43 5 0,37 0,48 0,45 8 0,36 0,57 0,44 12 0,34 0,68

GM 3602 44 926 9334 3583 51 623 9043 2922 57 517 7220 3611 30 943 6186 3147 43 200 6877

FFW 119,3 51 31,3 293,0 102,4 40 21,8 194,4 91,3 34 37,0 173,0 84,1 25 35,1 187,3 83,8 63 11,7 310,8

NFM 37,9 68 5,7 120,0 39,3 61 14,3 114,3 32,2 48 5,7 91,4 43,7 28 14,3 77,1 47,5 64 5,7 171,4

T 14,9 34 5,7 31,4 16,4 37 8,6 28,6 11,2 42 2,9 20,0 12,9 27 2,9 22,9 14,8 37 2,9 31,4

TF 2 46 0 6 2 34 1 4 3 54 1 11 4 32 1 7 3 41 1 7

TDD 95 29 45 183 84 27 50 130 133 52 65 366 100 34 52 418 97 40 45 346

57

Apéndice 3. Clasificación de Structure con k=32.

58

Apéndice 4. Superficie cultivada con tomates por territorio y año, de acuerdo a INE

(1933, 1955, 1969, 2007).

Territorio Superficie cultivada (ha.)

Región Comuna 1930 1955 1965 2007

Región de Tarapaca

(Provincia de Tarapaca) 84 107 228 840

Arica 3 87 222 840

Pisagua 81 11 2 -

Región de Antofagasta

(Provincia de

Antofagasta) 0 0 11 0

Región de Atacama

(Provincia de Atacama) 2 75 437 212

Copiapó 1 18 57 175

Vallenar 1 18 366 23

Región de Coquimbo

(Provincia de

Coquimbo) 77 506 829 358

Ovalle 2 25 36 139

Vicuña 7 168 219 24

Monte Patria 11 103 189 69

Combarbala 1 79 220 0

Coquimbo 40 59 38 14

Región de Valparaíso

(Provincias de

Aconcagua y

Valparaíso) 382 1.221 1.719 1.179

San Felipe 36 88 82 92

Quillota 247 202 326 360

Nogales 31 69 182 37

Limache 34 290 589 432

Región Metropolitana

(Provincia de Santiago) 159 959 1.504 1.079

Conchalí 60 48 107 -

Barrancas 23 58 211 -

Quilicura 21 190 186 2

59

Región de O`Higgins

(Provincia de O`Higgins

y Colchagua) 21 86 174 1.061

Rancagua 1 4 13 -

Rengo 1 24 56 106

Requinoa 14 9 - 30

Región del Maule

(Provincias de Talca y

Maule) 100 176 226 938

Talca 18 82 102 31

Linares 51 8 - 84

Longaví - 1 - 105

Región del Bio-Bio

(Provincias de Nuble,

Concepción y Bio-Bio) 41 168 87 466

Los Angeles 1 21 3 12

Bulnes - 1 3 208

Total 884 3.352 5.230 6.308

60

Apéndice 5. Imágenes escaneadas representativas de los tipos de tomate observados

en las accesiones evaluadas a nivel morfológico. Todas la imágenes fueron tomadas a

tomates de tercer o cuarto racimo de plantas individuales, y corresponden a parte de

las imágenes utilizadas para el software Tomato Analyzer. La identificación de las

imágenes se presenta en la Tabla de imágenes 1, existiendo para LP2015 y LP2016

dos imagenes.

Tabla de imágenes 1.

Accesión Página Accesión Página

LP1764 61 LP2015 73, 74

LP1773 62 LP2016 75, 76

LP1781 63 LP2017 77

LP1783 64 LP2595 78

LP1784 65 LP2613 79

LP1799 66 LP2614 80

LP1800 67 LP2615 81

LP1804 68 LP2616 82

LP1808 69 LP2617 83

LP1816 70 LP2618 84

LP1817 71 LP2699 85

LP2014 72 LP2701 86

87

Apéndice 6. Tipos de hoja representativos. Los titulos de las imágenes se encuentran

en la Tabla de Imágenes 2.

Imagen Página

Hoja de LP1800 de planta de hoja modificada de 5 foliolos 88

Hoja de LP1800 de planta con hoja normal de 7 foliolos. 89

Hoja de LP1783 de planta de hoja de morfotipo diferente 90

Hoja de LP1783 de planta de hoja normal. 91

92

Anexos

Anexo 1. Cobo B. 1653. Historia del nuevo mundo. Libro 4. Capítulo 26. De los

tomates.

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