Ysabel C. Montoya Piedra, PhD
Directora de Innovación, Investigación y Desarrollo
Análisis de la biodiversidad genética de
68 accesiones de algodón Pima y Tanguis con SSRs
Asociación de
Agricultores de
Cañete
Instituto
Peruano del
Algodón
Optimización de 2 Bancos de Germoplasma de Algodón
de la Asociación de Agricultores de Cañete y del Instituto Peruano del
Algodón usando estrategias moleculares y morfológicas con fines de
Mejoramiento Genético
CONTRATO N
: 062-PITEA-FINCyT-08
Ysabel C. Montoya Piedra, PhD
Coordinadora General
Asociación de
Agricultores de
Cañete
Instituto
Peruano del
Algodón
Biolinks
(1995-presente)
Ysabel Montoya
Doctor en Ciencias
Martin Gavilan Lic. en Biología
Ricardo Balarezo Ingeniero Agrónomo
Oswaldo Lescano Master en Fitogenetica
Felizardo Fabián Ingeniero Agrónomo
Roberto Basilio Técnico Agrario
Juan Lazo Doctor en Ciencias Agrarias
Asociación de Agricultores de
Cañete
(1926-presente)
Instituto Peruano del Algodón
(2002-presente)
Participantes
1. Estudios de mejoramiento genético de algodón han sido limitados en
el Perú por la falta de conocimiento entre la relación genética de
plantas parentales.
2. No disponen de fuente de variabilidad genética para realizar estudios
de Mejoramiento Genético y evitar el desgaste genético del algodón
3. No podían restituir a los agricultores de algodones libres de
patógenos así como de variedades que ya no poseen
4. No existía un panel de SSRs para la evaluación genética de
Gossypium barbadense.
Problemas
Siembra de las 120 accesiones de
algodón elegidas por la AACñ y el IPA Evaluación de 200 SSRs con 10 algodones
Tangüis, pima y otros
Selección de panel de SSRs
polimórficos
Evaluación de 68 accesiones de algodón
Tangüis y Pima con panel de marcadores
SSRs
Patrones genéticos correspondiente a
cada una de las 68 accesiones de
algodón
Análisis de la biodiversidad de las 68
accesiones de algodón
Distancia genética de accesiones
de algodón Tangüis y Pima
120 plantas de algodón germinados
120 accesiones de algodón
caracterizados agronómicamente
Caracterización morfológica de las
120 accesiones de algodón
I
II
III
1 Altura de planta
Planta
2 Numero de nudos
3 Longitud entre nudos
4 Posicion nudal en numero
5 Numero ramas vegetativas
6 Numero ramas fruteras
7 Numero doble simpodio
8 Numero capsula
9 Numero motas
10 Long de la mayor rama vegetativa
11 Longitud de la menor rama frutera
12 Forma de la planta
13 Pubescencia en el enves
Color
14 Nectarios
15 Numero de lobulos
16 Indice de hoja en porcentaje
17 Color
18 Color del petalo Flores
19 Numero de dientes de la bráctea
20 Forma capsula
Capsula 21 Numero de loculos
22 Prominencia de la punta
23 Longitud del pedúnculo
24 Inicio de floracion
Fenología
25 Plena floracion
26 Inicio de apertura de capsula
27 Ciclo vegetativo plena apertura de capsulas
28 Precocidad relativa (%)
29 Algodón en rama (kg./ha)
Productividad
30 Fibra (kg./ha)
31 Porcentaje de fibra (%)
32 Peso de algodón en rama por mota
33 Peso en de 100 semillas (indice de semillas)
34 Longitud de fibra (mm)
Calidad de
Fibra
35 Micronaire o finura (ug/inch)
36 Resistencia (grs/tex)
37 Uniformidad (%)
38 Elongación (%)
39 Rd. Reflexion de la luz (%)
40 '+b grado de amarillamiento (%)
41 Hilabilidad
1. Descriptores Morfológicos
2
Selección de 10 accesiones de algodón
Nombre Especie
1 Cñ cpr 208 G. barbadense
2 ICA 805-63 G. barbadense
3 LMG 1- 72 Mazaro G. barbadense
4 CH 118-74 G. barbadense
5 Pima S5 G. barbadense
6 Fundeal 8 G. barbadense
7 AG 90 G. barbadense
8 Color G. barbadense
9 G. arboreum G. arboreum
10 G. herbaceum G. herbaceum
Accesión: Cuando tiene información sobre el Origen de semilla e Identificación
Son secuencias de ADN en las que un fragmento (cuyo tamaño va desde uno hasta seis
nucleótidos se repite de manera consecutiva. La variación en el número de repeticiones
crea diferentes alelos.
El polimorfismo se basa en la variabilidad del número de repeticiones en tándem y
consecuentemente del tamaño del microsatélite amplificado en individuos de una
especie.
Marcadores Moleculares: SSRs
…ACGACGACGACG…
+ 200 SSRs fueron evaluados con
10 accesiones de algodon
1. SSRs reportados
2. SSRs del Dr Mauricio Ulloa. USA
3. SSRs del Dr. Christopher Viot. CIRAD, FRANCIA
4. BNLs del Banco de SSRs
5. SSRs diseñados por Biolinks
1.- Semillas de algodón fueron entregadas por la
Asociación de Agricultores de Cañete y el Instituto
Peruano del Algodón
2.- Semillas fueron sembradas y después de 10
días (almacigo de cuarzo)
3.- Preparación de ADN
3. Selección de un panel de marcadores SSRs polimorficos
con 10 accesiones de algodón
Extracción de ADN de 10 accesiones de algodón
Evaluación de + 200 SSRs con 10 accesiones de algodón
PCR
Selección de Panel de 34 SSRs polimórficos
Nivel de polimorfismo determinada por la tasa de mutaciones en los loci: numero
de repeticiones de os microsatélites, mutaciones (sustituciones, inserciones) etc.
SSR Polimórfico
Un panel de 34 marcadores informativos
seleccionado después de evaluar mas de 200 SSRs
4. Análisis de la biodiversidad de accesiones de algodón
con el panel de marcadores SSRs
Extracción de ADN de 68 accesiones de algodón
Evaluación de 68 accesiones de algodón con Panel de 34
SSRs (PCR)
Distancia Genética 68 accesiones de algodones
Se realizó un análisis de distancia genética usando
El coeficiente de similaridad genética de Nei y Li 1979, y
El sistema de agrupamiento de Neighbor Joining, en el software de
Numerical Taxonomy Multivariate Analysis System (NTSYS-pc)
Análisis de Datos moleculares
Distancias genéticas de
Accesiones de algodón
Tangüis
T100 T91 T46 T43 T42 T49 T98 T88 T92 T61 T62 T96 T94 T93 T103 T104 T101 T105 T102 T106 T108 T107 T97 T90 T38 T60 T51 T52 T53 T54 T55 T56 T39 T40 T99 T44 T45 T47 T48 T50 T41 T59 T57 T58 T95
T100 0.00
T91 0.30 0.00
T46 0.43 0.38 0.00
T43 0.36 0.46 0.39 0.00
T42 0.42 0.38 0.49 0.46 0.00
T49 0.19 0.25 0.36 0.49 0.36 0.00
T98 0.22 0.39 0.47 0.43 0.46 0.39 0.00
T88 0.30 0.21 0.25 0.40 0.38 0.28 0.28 0.00
T92 0.34 0.40 0.43 0.49 0.37 0.30 0.43 0.35 0.00
T61 0.35 0.33 0.40 0.53 0.35 0.32 0.39 0.36 0.38 0.00
T62 0.29 0.33 0.34 0.40 0.39 0.30 0.38 0.31 0.39 0.38 0.00
T96 0.36 0.39 0.27 0.38 0.48 0.32 0.39 0.28 0.45 0.42 0.30 0.00
T94 0.29 0.30 0.26 0.45 0.37 0.22 0.35 0.26 0.31 0.28 0.28 0.38 0.00
T93 0.17 0.43 0.42 0.48 0.48 0.34 0.28 0.30 0.45 0.43 0.39 0.38 0.40 0.00
T103 0.24 0.33 0.29 0.39 0.45 0.36 0.25 0.28 0.37 0.46 0.25 0.30 0.25 0.37 0.00
T101 0.19 0.27 0.30 0.32 0.33 0.33 0.22 0.22 0.36 0.37 0.31 0.27 0.31 0.24 0.21 0.00
T104 0.20 0.21 0.27 0.40 0.46 0.28 0.31 0.22 0.38 0.31 0.29 0.26 0.28 0.28 0.26 0.12 0.00
T105 0.19 0.42 0.35 0.35 0.48 0.26 0.25 0.31 0.38 0.49 0.37 0.28 0.32 0.32 0.27 0.26 0.33 0.00
T102 0.30 0.31 0.24 0.37 0.46 0.37 0.33 0.21 0.40 0.36 0.38 0.37 0.28 0.28 0.23 0.22 0.24 0.39 0.00
T106 0.17 0.37 0.36 0.45 0.51 0.32 0.16 0.28 0.39 0.46 0.43 0.29 0.36 0.23 0.20 0.19 0.26 0.15 0.34 0.00
T108 0.24 0.33 0.26 0.42 0.45 0.29 0.33 0.23 0.34 0.35 0.35 0.30 0.27 0.29 0.22 0.21 0.23 0.32 0.20 0.25 0.00
T107 0.18 0.29 0.37 0.46 0.43 0.30 0.38 0.27 0.31 0.29 0.36 0.36 0.29 0.34 0.34 0.25 0.25 0.32 0.32 0.33 0.24 0.00
T97 0.33 0.37 0.33 0.32 0.48 0.35 0.34 0.28 0.42 0.34 0.33 0.32 0.30 0.36 0.44 0.32 0.28 0.37 0.28 0.37 0.25 0.33 0.00
T90 0.42 0.42 0.42 0.35 0.51 0.49 0.34 0.37 0.48 0.42 0.36 0.57 0.39 0.50 0.33 0.38 0.40 0.44 0.37 0.41 0.44 0.45 0.44 0.00
T38 0.26 0.32 0.41 0.43 0.39 0.33 0.29 0.28 0.44 0.29 0.30 0.32 0.31 0.36 0.34 0.26 0.25 0.40 0.34 0.35 0.34 0.26 0.32 0.38 0.00
T60 0.32 0.36 0.48 0.38 0.38 0.37 0.45 0.36 0.29 0.33 0.40 0.47 0.35 0.41 0.44 0.37 0.31 0.47 0.36 0.47 0.35 0.35 0.37 0.40 0.45 0.00
T51 0.34 0.43 0.45 0.42 0.51 0.34 0.33 0.38 0.42 0.41 0.30 0.25 0.34 0.37 0.32 0.39 0.35 0.38 0.43 0.33 0.37 0.37 0.38 0.47 0.34 0.38 0.00
T52 0.38 0.47 0.38 0.55 0.46 0.36 0.42 0.40 0.46 0.34 0.37 0.32 0.34 0.39 0.34 0.40 0.35 0.45 0.39 0.40 0.44 0.41 0.48 0.51 0.41 0.51 0.25 0.00
T53 0.30 0.28 0.29 0.28 0.38 0.27 0.28 0.26 0.38 0.33 0.30 0.34 0.28 0.38 0.25 0.24 0.28 0.36 0.23 0.34 0.25 0.38 0.28 0.40 0.32 0.39 0.30 0.32 0.00
T54 0.37 0.33 0.41 0.51 0.43 0.36 0.44 0.27 0.37 0.48 0.34 0.31 0.35 0.43 0.40 0.26 0.30 0.39 0.38 0.39 0.35 0.34 0.36 0.56 0.36 0.46 0.43 0.39 0.35 0.00
T55 0.27 0.31 0.27 0.34 0.43 0.28 0.36 0.26 0.38 0.36 0.26 0.23 0.28 0.30 0.30 0.20 0.24 0.33 0.28 0.34 0.23 0.30 0.23 0.40 0.25 0.39 0.23 0.32 0.21 0.27 0.00
T56 0.47 0.39 0.32 0.62 0.53 0.34 0.57 0.33 0.44 0.39 0.40 0.40 0.20 0.49 0.40 0.42 0.33 0.49 0.39 0.49 0.38 0.38 0.40 0.46 0.31 0.49 0.40 0.47 0.48 0.38 0.33 0.00
T39 0.25 0.42 0.48 0.42 0.54 0.35 0.39 0.39 0.51 0.39 0.43 0.32 0.38 0.41 0.33 0.37 0.36 0.28 0.39 0.32 0.36 0.33 0.44 0.57 0.29 0.51 0.36 0.34 0.37 0.39 0.36 0.56 0.00
T40 0.35 0.42 0.21 0.32 0.35 0.42 0.45 0.33 0.42 0.39 0.32 0.37 0.32 0.35 0.35 0.29 0.39 0.41 0.25 0.47 0.30 0.38 0.34 0.37 0.42 0.41 0.41 0.42 0.28 0.39 0.23 0.39 0.54 0.00
T99 0.33 0.29 0.57 0.47 0.33 0.38 0.29 0.35 0.47 0.37 0.36 0.49 0.36 0.47 0.36 0.30 0.37 0.43 0.42 0.35 0.44 0.47 0.43 0.40 0.24 0.56 0.47 0.40 0.34 0.42 0.37 0.45 0.40 0.49 0.00
T44 0.33 0.32 0.26 0.46 0.47 0.24 0.42 0.30 0.50 0.29 0.37 0.35 0.31 0.34 0.39 0.35 0.30 0.45 0.29 0.37 0.34 0.38 0.37 0.40 0.27 0.45 0.31 0.33 0.29 0.45 0.23 0.34 0.29 0.34 0.38 0.00
T45 0.38 0.42 0.42 0.56 0.48 0.43 0.42 0.36 0.51 0.34 0.38 0.37 0.36 0.38 0.38 0.32 0.34 0.54 0.28 0.41 0.41 0.42 0.41 0.50 0.29 0.47 0.51 0.48 0.49 0.33 0.34 0.40 0.47 0.40 0.40 0.37 0.00
T47 0.34 0.33 0.34 0.38 0.37 0.32 0.40 0.28 0.42 0.43 0.35 0.47 0.27 0.42 0.30 0.31 0.33 0.41 0.28 0.44 0.40 0.37 0.47 0.33 0.32 0.44 0.40 0.41 0.25 0.43 0.31 0.25 0.47 0.27 0.36 0.34 0.44 0.00
T48 0.27 0.43 0.37 0.59 0.37 0.24 0.38 0.30 0.39 0.43 0.39 0.36 0.27 0.27 0.34 0.33 0.35 0.30 0.33 0.28 0.29 0.37 0.44 0.47 0.47 0.41 0.37 0.34 0.38 0.37 0.38 0.38 0.44 0.35 0.53 0.39 0.41 0.37 0.00
T50 0.21 0.35 0.37 0.42 0.40 0.31 0.35 0.32 0.31 0.35 0.34 0.38 0.29 0.24 0.34 0.28 0.27 0.35 0.30 0.33 0.27 0.31 0.36 0.33 0.39 0.30 0.40 0.46 0.38 0.40 0.27 0.38 0.54 0.27 0.47 0.41 0.38 0.37 0.24 0.00
T41 0.17 0.30 0.43 0.42 0.42 0.22 0.35 0.27 0.40 0.32 0.39 0.38 0.29 0.27 0.40 0.31 0.27 0.30 0.32 0.33 0.20 0.23 0.25 0.51 0.31 0.32 0.40 0.41 0.30 0.32 0.30 0.47 0.27 0.35 0.44 0.31 0.45 0.45 0.32 0.31 0.00
T59 0.27 0.30 0.32 0.31 0.44 0.34 0.36 0.26 0.50 0.39 0.35 0.34 0.27 0.38 0.27 0.24 0.23 0.36 0.25 0.40 0.27 0.35 0.31 0.40 0.34 0.36 0.38 0.31 0.20 0.38 0.26 0.42 0.37 0.30 0.39 0.37 0.46 0.32 0.38 0.38 0.27 0.00
T57 0.28 0.32 0.20 0.30 0.36 0.32 0.34 0.24 0.36 0.40 0.30 0.29 0.20 0.33 0.20 0.20 0.26 0.29 0.16 0.29 0.23 0.36 0.29 0.41 0.44 0.32 0.39 0.37 0.24 0.28 0.24 0.34 0.38 0.18 0.41 0.38 0.32 0.28 0.31 0.28 0.33 0.26 0.00
T58 0.23 0.29 0.36 0.32 0.39 0.30 0.29 0.27 0.30 0.29 0.25 0.32 0.26 0.33 0.28 0.28 0.22 0.29 0.32 0.32 0.28 0.30 0.22 0.30 0.30 0.16 0.33 0.43 0.29 0.36 0.27 0.34 0.40 0.34 0.38 0.38 0.40 0.31 0.33 0.26 0.31 0.24 0.30 0.00
T95 0.22 0.28 0.35 0.43 0.32 0.25 0.36 0.31 0.35 0.28 0.30 0.34 0.30 0.30 0.25 0.24 0.26 0.36 0.28 0.31 0.30 0.29 0.37 0.37 0.32 0.33 0.35 0.39 0.28 0.30 0.26 0.33 0.46 0.28 0.34 0.37 0.28 0.30 0.28 0.22 0.32 0.36 0.21 0.29 0.00
T100 T91 T46 T43 T42 T49 T98 T88 T92 T61 T62 T96 T94 T93 T103 T104 T101 T105 T102 T106 T108 T107 T97 T90 T38 T60 T51 T52 T53 T54 T55 T56 T39 T40 T99 T44 T45 T47 T48 T50 T41 T59 T57 T58 T95
Distancias Genéticas de
algodones Tangüis
Coeficiente de Distancia Genética de Nei 72
IPA
-1-
IPA
-2-
IPA
- 3
IPA
-4-
IPA
-5-
IPA
-6
IPA
-7
IPA
-8-
IPA
-9-
IPA
-10-
IPA
-11-
IPA
-12-
P. F
orta
leza
P. C
ampe
ón
P. B
lanc
o
A-2
3-39
Sup
ima
Pim
a S
-4
Fun
deal
San
Joaq
uín
Pim
a S
-5
Fun
deal
Pim
a S
-3-
LM
A-2
3-27
Sup
S.P
-75-
LM
1,97
4
P109 P110 P111 P112 P113 P114 P115 P116 P117 P118 P119 P120 P9 P21 P22 P27 P33 P8 P23 P20 P28 P11 P35
P109 0
P110 0.25 0
P111 0.26 0.39 0
P112 0.22 0.33 0.29 0
P113 0.25 0.34 0.26 0.39 0
P114 0.26 0.27 0.26 0.34 0.26 0
P115 0.39 0.41 0.33 0.36 0.24 0.36 0
P116 0.38 0.37 0.38 0.41 0.33 0.38 0.46 0
P117 0.19 0.32 0.25 0.28 0.23 0.17 0.25 0.43 0
P118 0.22 0.24 0.38 0.25 0.35 0.32 0.40 0.37 0.29 0
P119 0.28 0.30 0.26 0.27 0.21 0.21 0.29 0.36 0.24 0.29 0
P120 0.41 0.56 0.30 0.44 0.28 0.38 0.40 0.51 0.27 0.37 0.26 0
P9 0.34 0.42 0.20 0.37 0.28 0.34 0.39 0.41 0.33 0.53 0.32 0.44 0
P21 0.33 0.53 0.37 0.34 0.28 0.37 0.41 0.57 0.31 0.36 0.40 0.38 0.45 0
P22 0.62 0.78 0.79 0.53 0.6 0.60 0.69 0.64 0.59 0.45 0.53 0.51 0.75 0.37 0
P27 0.34 0.57 0.31 0.34 0.31 0.33 0.30 0.49 0.30 0.43 0.34 0.37 0.31 0.37 0.55 0
P33 0.36 0.55 0.30 0.33 0.32 0.27 0.38 0.49 0.32 0.4 0.33 0.43 0.39 0.44 0.59 0.35 0
P8 0.50 0.53 0.41 0.35 0.45 0.48 0.49 0.58 0.46 0.48 0.44 0.61 0.44 0.52 0.58 0.40 0.57 0
P23 0.37 0.49 0.44 0.37 0.37 0.42 0.44 0.57 0.31 0.34 0.37 0.33 0.47 0.23 0.37 0.37 0.46 0.40 0
P20 0.30 0.37 0.30 0.26 0.32 0.30 0.43 0.45 0.30 0.31 0.26 0.37 0.33 0.24 0.34 0.38 0.42 0.36 0.19 0
P28 0.39 0.57 0.39 0.34 0.35 0.55 0.30 0.43 0.41 0.55 0.51 0.46 0.31 0.47 0.59 0.28 0.44 0.53 0.44 0.43 0
P11 0.37 0.47 0.33 0.39 0.31 0.33 0.53 0.55 0.38 0.37 0.42 0.40 0.33 0.23 0.52 0.33 0.44 0.37 0.30 0.25 0.44 0
P35 0.36 0.51 0.36 0.33 0.38 0.39 0.30 0.49 0.32 0.49 0.36 0.49 0.39 0.47 0.73 0.35 0.24 0.64 0.46 0.45 0.35 0.53 0
Distancias Genéticas de
algodones Pima
Coeficiente de Distancia Genética de Nei 72
Y
Fenograma de las distancias
Genéticas de accesiones Tangüis
La diversidad Genética de las 45
accesiones de algodón Tangüis es limitada
Dos Bancos de Germoplasma de algodón cuentan con 120 accesiones de
algodón caracterizados morfológicamente para fines de mejoramiento
genético
Dos Bancos de Germoplasma de algodón cuentan con 68 accesiones de
algodón caracterizados genéticamente para fines de mejoramiento genético
Un catalogo con los 120 algodones caracterizados morfológicamente y con
la información de distancias geneticas
Los fitomejoradores contaran con una nueva estrategia a considerar para
los cruces de algodones para fines de mejoramiento
Resultados del proyecto
Conclusiones
1. La diversidad Genética del algodón Tangüis es muy limitada y
tiene un alto grado de similaridad genética.
2. La diversidad Genética del algodón Pima genética es un poco
mayor debido al cruce con otras especies en los procesos de
mejoramiento genético realizado.
3. Se identifico a 5 marcadores moleculares SSRs que se
encuentran asociados significativamente con características
morfológicas.
Es importante realizar estudios de mejoramiento
genético en algodón Tangüis y Pima
Top Related