Caracterización de cultivares de cacao (Theobroma cacao L) por su respuesta de defensa a Moniliophthora roreri y su polimorfismo de SSRs

Abstract

La moniliasis del Cacao producida por Moniliophthora roreri, es un hongo basidiomiceto considerado como la enfermedad potencial más limitante de la producción en el cultivo en Colombia. La respuesta de defensa frente a su infección actualmente es considerada como susceptible en todos los materiales comerciales utilizados para el cultivo en el mundo. En Colombia, recientemente se han identificado algunos materiales regionales con un comportamiento fitosanitario en campo favorable a la infección del patógeno, sin embargo la respuesta de defensa frente a la infección aún no se conoce. Por otra parte, la falta de una huella genómica para la identificación de los cultivares regionales colombianos ha ocasionado problemas de identificación en los jardines clónales que actualmente existen en el país, existiendo algunos errores en el etiquetado. El presente estudio se basó en la evaluación de resistencia genética y molecular de 24 cultivares de Theobroma cacao L. Se dividió en tres capítulos, en el primero se realizó una revisión bibliográfica de las principales investigaciónes asociadas la Moniliasis del Cacao; en el segundo, se determinó la respuesta de defensa de 13 materiales frente a la infección por M. roreri, 8 de ellos regionales colombianos y 5 introducidos. Finalmente, en el tercer capítulo se determinó la huella molecular de los 24 cultivares de Theobroma cacao L, 18 de ellos regionales colombianos y 6 introducidos. La respuesta a la infección por M. roreri se determinó mediante inoculaciones artificiales dirigidas del patógeno a una concentración de 1x105 esp/ml en frutos de 75 días de edad, se utilizó una cámara húmeda que proporcionó las condiciones adecuadas para la germinación e infección del patógeno. La respuesta de defensa se determinó a través de la cuantificación del daño midiendo la severidad externa e interna, variables que fueron cuantificadas por grados de la infección según escala propuesta por (Phillips et al., 2005). La generación de la huella molecular se determinó a través de la evaluación de polimorfismos genéticos proporcionados por 19 marcadores moleculares, 10 de ellos asociados a la diversidad genética y 9 identificados por su asociación a características cuantitativas QTLs de resistencia a M. roreri. Los 9 marcadores moleculares permitieron la agrupación de los materiales según su respuesta a la infección por M. roreri determinada en el segundo capítulo. Según el parámetro molecular Fst= 0,157, se encontraron poblaciones diversas con formación de subpoblaciones y conglomerados. Se observó cómo los materiales FEC 2 y FSV 155 se alejan genéticamente de los demás cultivares evaluados, seguramente por sus características de resistencia (FEC 2) y por su origen criollo (FSV 153). El cultivar FEC 2 por sus características de resistencia genética a Monilia se postula como material parental para un proceso de mejoramiento genético que busque la identificación de QTLs asociados a la resistencia genética a Monilia, con lo cual a un futuro se podrán iniciar trabajos de búsqueda y selección de genes de resistencia asociados a la enfermedad. Además se postula como el material vegetal base para el diseño de modelos de resistencia a Monilia ya sea en siembra nueva o cambio de copa. (Texto tomado de la fuente).

Cocoa moniliasis produced by Moniliophthora roreri, is a basidiomycete fungus considered the most limiting crop production in Colombia potential disease. The defense response against the infection is now considered as susceptible in all commercial materials used for cultivation in the world. In Colombia, have recently identified some regional materials with a plant behavior conducive to pathogen infection field, however the defense response against infection is not yet known. Moreover, the lack of a genomic fingerprint for identifying regional cultivars Colombian identification has caused problems in clonal gardens that currently exist in the country, there are some errors in the labeling. This study was based on the assessment of genetic and molecular resistance of 24 cultivars of Theobroma cacao L. is divided into three chapters, the first a literature review of the main research associated Moniliasis Cocoa was performed; in the second, the defense response of 13 materials against infection by M. roreri including 8 regional Colombians to 5 introduced was determined. Finally, in the third chapter the molecular footprint of 24 cultivars of Theobroma cacao L, including 18 regional Colombians and 6 introduced was determined. The response to infection by M. roreri artificial inoculation was determined by targeting the pathogen at a concentration of 1x105 sperm / ml in fruits of 75 days of age, which provided a humid chamber suitable for germination of the pathogen and infection conditions used . The defense response was determined by quantifying the damage by measuring the external and internal severity variables were quantified by degrees of infection by scale given by (Phillips et al., 2005). Generating the print molecule was determined through the assessment of genetic polymorphisms provided by molecular markers 19, 10 which are associated with genetic diversity and 9 identified by its association with quantitative characteristics QTLs M. roreri resistance. 9 molecular markers allowed the grouping of materials according to their response to infection with M. roreri given in the second chapter. According to the molecular parameter Fst = 0.157, diverse populations and subpopulations forming clusters were found. He watched the FEC 2 and FSV 155 are genetically materials away from the other cultivars evaluated, probably for its durability (FEC 2) and its Creole origin (FSV 153). The FEC 2 cultivar characteristics of genetic resistance to Monilia is postulated as parental material for a breeding process that seeks to identify QTLs associated with genetic resistance to Monilia, which to a future work may initiate search and selection of genes associated with disease resistance. Also postulated as vegetable material base for the design of models of resistance to Monilia either reseeding or changing glass.