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La genómica funcional se ha transformado en una gran herramienta para la identificación de marcadores moleculares que permitan predecir la expresión de características deseadas en especies vegetales de interés comercial. En el área de la industria frutícola, la generación de variedades que tengan un potencial comercial se realiza en programas de mejoramiento genético que pueden tardar varios años en obtener una nueva variedad. En el caso del duraznero, la evaluación de una nueva variedad obtenida a partir de un cruzamiento puede tomar al menos 4 a 5 años y su consolidación cómo una variedad comercial puede tomar entre 10 y 15 años. Este periodo de espera tiene asociados una serie de gastos que encarecen este proceso ya que es necesario cubrir los costos de mantener una población de multiples líneas que necesitan ser evaluadas para identificar aquellas que posean las características de interés. Una manera de optimizar el proceso de selección es a través de la identificación temprana de individuos que posean características deseables. Esto requiere del uso de marcadores de selección precoz, generando lo que se conoce como selección asistida por marcadores moleculares.
Nuestro país posee una activa industria exportadora de duraznos y nectarines, sin embargo; el almacenamiento refrigerado por períodos superiores a 2-3 semanas provoca serios problemas en la calidad de los frutos, siendo la harinosidad uno de los síntomas mas evidentes. Para mantener la competitividad de esta industria, Chile necesita disponer de variedades que tengan baja susceptibilidad a la harinosidad, sin embargo; este proceso puede tomar muchos años y es necesario utilizar todas las herramientas que optimicen la búsqueda de variedades que tengan una menor susceptibilidad a la harinosidad. Hasta el momento no existen marcadores moleculares que permitan seleccionar tempranamente variedades con estas característica, por lo tanto es urgente identificar estas herramientas. Es así como la presente propuesta pretende utilizar experiencia obtenida en genómica (los genes), proteómica (las proteínas) y metabolómica (los metabolitos) de duraznos para identificar durante el proceso de desarrollo y crecimiento de los nuevos árboles bio-marcadores que nos permitan detectar tempranamente, árboles que produzcan frutos con menor susceptibilidad a tornarse harinosos. Este programa necesita de una aproximación multidisciplinaria en la cual colaboren expertos en fisiología de postcosecha, con investigadores que trabajan en mejoramiento genético, marcadores moleculares, genómica funcional y proteómica. El éxito de este programa generará una revolución tecnológica en el mundo de la fruticultura en nuestro país.
Del punto de vista científico, junto con mirar los frutos que se tornan harinosos, hemos volcado nuestro interés al estudio de las hojas, ya que estos son los órganos que se desarrollan más temprano en el proceso de desarrollo de un nuevo árbol. Existen evidencias que sugieren una relación muy estrecha entre la calidad de la fruta y el metabolismo de la hoja. Por esta razón queremos buscar genes y proteínas que muestren cambios en sus perfiles de expresión de manera que nos ayuden a identificar genes candidatos que nos conduzcan a la elaboración de marcadores polimórficos tipo SNPs, los que pueden ser utilizados posteriormente en un proceso de selección asistida. Además, obtendremos información de 10.000 productos génicos (ESTs) que se expresan en hoja, lo cual nos ayudará a integrar y establecer correlaciones entre la información metabólica, genómica y proteómica.
Con el fin de identificar genes, proteínas y/o marcadores polimórficos que puedan servir como potenciales marcadores del fenotipo harinosidad, cruzaremos dos variedades que poseen niveles contrastantes para el fenotipo harinosidad. Esperamos contar con una progenie en la cual encontremos segregación de este fenotipo y sobre esta población analizar la segregación de SNPs, genes candidatos y proteínas. Estos constituirán la base para el diseño de marcadores moleculares que posteriormente sean útiles en un programa de mejoramiento genético asistido por marcadores.
Este es un programa que por su naturaleza requiere de varios años de trabajo para alcanzar el éxito, por lo tanto, esta propuesta corresponde a la primera etapa de este proceso, el que esperamos tenga la continuidad necesaria en el tiempo. En él se han comprometido a participar importantes actores de la industria frutícola en el área de los durazneros, a ellos se suma un grupo de investigadores que tiene experiencia en genómica funcional, fisiología de postcosecha y mejoramiento genético, el que además tiene vínculos con grupos internacionales de reconocida trayectoria. Todos estos antecedentes muestran que esta es una propuesta de alta relevancia, que sin duda generará variados productos que impactarán positivamente a nuestro país.
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