Instituto de Investigación y Desarrollo Agrario y Agroalimentario de Murcia

Investigación sobre Biotecnología en el IMIDA

José Luis Ceris14/01/2005

La actividad en el campo de la Biotecnología en el IMIDA de Murcia, comenzó hacia 1992. En dicho año se produjo la incorporación al entonces CIDA de J.L. Cenis, que puso en marcha un laboratorio dedicado a la aplicación de las técnicas de biología molecular a diversos temas de investigación agraria.

La actividad en el campo de la Biotecnología en el IMIDA de Murcia, comenzó hacia 1992. En dicho año se produjo la incorporación al entonces CIDA de J.L. Cenis, que puso en marcha un laboratorio dedicado a la aplicación de las técnicas de biología molecular a diversos temas de investigación agraria. Desde un principio, la actividad del laboratorio estuvo enfocada a la colaboración con las líneas de trabajo en marcha en otros equipos.

El objetivo fue el de aportar una perspectiva adicional a los temas de trabajo clásicos mediante la utilización de técnicas basadas en el análisis de ADN (Acido Desoxirribo Nucléico). En este sentido, ha habido dos áreas de trabajo que se han beneficiado especialmente de esta orientación. Por una parte, el área de la protección de cultivos, que ha podido disponer de nuevos métodos de detección de virus y hongos basados en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y en la hibridación molecular.

Por otra parte el área de selección y mejora de material vegetal, hortícola y leñoso, ha dispuesto de marcadores moleculares tales como RAPDs, microsatélites, AFLPs, etc. que han hecho más eficiente el proceso clásico de selección. Algunas de las líneas concretas más significativas que se llevan a cabo en la actualidad en el grupo de Biotecnología son las siguientes:

A) Desarrollo de métodos rápidos de detección de virus del tomate
Los cultivos de tomate de la Región de Murcia, centrados en el área de Aguilas y Mazarrón, han sufrido en los últimos años la incidencia de numerosas virosis, tales como el virus del bronceado (TSWV), el virus del rizado amarillo (TYLCV), el virus del mosaico del pepino dulce (PepMV) y más recientemente, el virus de la clorosis del tomate (ToCV).

Una medida muy importante para el control de estas virosis es la prevención y la plantación de material vegetal sano. Para ello, se han puesto a punto en el laboratorio de Biotecnología sondas de detección mediante hibridación molecular de todos los virus anteriores. Esta técnica, tiene un coste relativamente bajo y la posibilidad de analizar cientos de muestras simultáneamente. Mediante su aplicación se está realizando una evaluación sistemática del estado sanitario de los cultivos de tomate de la zona de cara a la adopción de medidas preventivas de control.

B) Estudio de la variabilidad de poblaciones del insecto Bemisia tabaci
Hasta el momento se conocen 111 virus vegetales transmitidos por el aleyródido Bemisia tabaci en todo el mundo. De ellos, el más importante en la Región de Murcia es el rizado amarillo del tomate (TYLCV), que causa pérdidas muy importantes. El insecto vector presenta una variabilidad muy considerable, con la existencia de unos 20 biotipos en todo el mundo, de los cuales tres se encuentran en la Península Ibérica.

Esta variabilidad es importante para comprender la epidemiología de las virosis, dado que los biotipos difieren en eficiencia vectora. En el laboratorio se han puesto a punto métodos de identificación de los biotipos mediante técnicas moleculares tales como la RAPD-PCR (polimorfismos de ADN amplificado al azar) y los AFLPs (polimorfismos de longitud de fragmentos amplificados). Con estas técnicas se han hecho prospecciones de biotipos en toda la Cuenca Mediterránea y también en zonas más alejadas como Pakistán y el norte del continente africano, descubriéndose dos biotipos nuevos.

Los resultados han permitido comprender el desplazamiento de unas especies virales por otras o la presencia o ausencia de un virus en zonas determinadas donde el biotipo del insecto vector difiere en eficiencia vectora.

C) Identificación de variedades de frutales de hueso y evaluación de la variabilidad del material vegetal. En los últimos años, la identificación genética de las variedades vegetales ha adquirido una gran importancia. Por una parte, el elevado precio del material seleccionado hace que el cultivador exija garantías acerca de la calidad y naturaleza del material. Por otra parte, los obtentores requieren una identificación que permita proteger sus derechos en caso de utilización no autorizada del material seleccionado. Para los mejoradores es también esencial disponer de marcadores que les permitan evaluar la variabilidad genética del material vegetal que mantienen en sus colecciones.

De los múltiples marcadores genéticos que se han aplicado a esta tarea, los más adecuados han resultado ser los microsatélites. Estos marcadores consisten en la amplificación mediante PCR (reacción en cadena de la polimerasa) de algunas regiones genómicas específicas (microsatélites), que se caracterizan por consistir en repeticiones múltiples en tándem de un mismo motivo simple de varios nucleótidos.

El número de repeticiones, detectable mediante la medición del tamaño del fragmento amplificado, puede ser muy variable de unas variedades a otras, permitiendo su diferenciación. En el IMIDA se está aplicando esta técnica a la colección de variedades comerciales de uva de mesa y de clones de la variedad Monastrell, del grupo de Viticultura y Enología, y al estudio de la variabilidad de la colección de germoplasma de melocotonero y albaricoquero del grupo de Fruticultura.

D) Genómica de vid. El objetivo último de esta línea de trabajo es el de entender mejor el funcionamiento del genoma de la vid. Esto implica, entre otras cosas, la localización y clonaje de genes, la caracterización de su función y la comprensión de su interrelación funcional con otros. En este trabajo colaboran el laboratorio de Biotecnología y el grupo de Viticultura y Enología del IMIDA, dentro de un proyecto muy amplio liderado por el INIA.

El laboratorio de Biotecnología se centra en la elaboración de mapas genéticos de la vid, a partir de las progenies de los cruzamientos de variedades de uva de mesa que se realizan en el programa de mejora genética de vid. Una aplicación práctica del mapa genético es el de poder localizar y marcar en el genoma los factores genéticos para los caracteres de interés. Se dispone de marcadores moleculares para la apirenia en uva de mesa, lo que permite una selección más rápida de híbridos con este carácter.

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