Uso de marcadores bioquímicos y moleculares en estudios de diversidad genética

• Introducción
• I. Marcadores bioquímicos
• II. Marcadores moleculares
• Literatura citada

RESUMEN: En las últimas décadas ha habido un notorio aumento en los marcadores genéticos disponibles para estudios de diversidad genética. Algunos de ellos tienen diferentes bases moleculares, pero todos están enfocados a determinar la organización de la estructura genética en las poblaciones naturales y cultivadas. Además, ellos muestran la similitud entre y dentro de las poblaciones evitando el efecto ambiental.

Conocer la similitud entre los individuos y las poblaciones es de gran utilidad en los programas de mejoramiento genético, pues permite, además de la organización del material la selección adecuada de los genotipos superiores y la complementación con datos fenotípicos y agronómicos para el desarrollo de una población mejorada.

Este artículo revisa algunos antecedentes de estos marcadores basados en su metodología, ventajas y desventajas de su uso.

Palabras claves: biotecnología, diversidad genética, polimorfismo.

ABSTRACT: In the past decade there has been a remarkable increase in the use of genetic markers to characterize genetic diversity in different species. Some of these genetic markers have a different molecular basis, but all of them are focused to understand the organization of genetic structure of natural and cultivated populations. In addition, these markers have been used to determine the genetic similarity among and within populations avoiding environmental influence.

Knowing the similarity between individuals and populations is of great utility in genetic improvement programs, because it allows the organization of material for the adequate selection of superior genotypes and the completion with phenotypic and agronomic data for the development of improved populations.

This paper reviews the background of these markers based on their methodologies, and discusses their principal advantages and disadvantages.

Key words: biotechnology, genetic diversity, polymorphism

INTRODUCCIÓN

La conservación y utilización de los recursos genéticos es de importancia estratégica para la humanidad. Las regiones centro y sud americana son consideradas como los centros de mayor diversidad biológica del mundo; de hecho varias especies de importancia agrícola, agroindustrial, medicinal y farmacológica se han originado en estas regiones.

Desde siempre, las diferentes especies vegetales han estado sometidas a una activa interacción con el medio ambiente, lo cual ha generado un gran número de genotipos adaptados a diferentes condiciones locales, ampliando la diversidad genética. Sin embargo, en las últimas décadas esta diversidad genética se ha visto severamente reducida por las exigencias del mercado y la disminución de los suelos cultivados. Ante esta situación, uno de los desafíos actuales es buscar la manera de incentivar la conservación y uso racional de los recursos genéticos.

Actualmente existe un gran número de colecciones de germoplasma que contienen genotipos con un alto valor agronómico, susceptible de ser usado en los programas de mejoramiento genético. Sin embargo, en muchas ocasiones el conocimiento de la organización genética y la relación existente entre el material disponible es escaso, lo que impide su utilización en fitomejoramiento. Inclusive dentro de estas colecciones existen materiales ingresados como accesiones diferentes que resultan ser duplicaciones del mismo material, lo cual conlleva a una sobreestimación de la diversidad existente.

Históricamente, los estudios relacionados con diversidad genética en plantas han estado relacionados con datos arqueológicos, botánicos, lingüísticos, históricos y morfológicos. Vale decir, desde el punto de vista agronómico y comercial, la caracterización del germoplasma se ha basado fundamentalmente en características de alta y de baja heredabilidad, medidas a través del fenotipo. Sin embargo, las principales limitantes de esta caracterización son la influencia ambiental, el tiempo requerido para colectar los datos y el reducido número de genes involucrados en este proceso.

En la década de los 50 la electroforesis comenzó a ser utilizada en estudios de diversidad genética. Básicamente la electroforesis es una técnica que separa moléculas por su movilidad diferencial a través de un solvente en un campo eléctrico.

Actualmente, los avances en biología molecular han incorporado nuevos marcadores, de naturaleza molecular y de mayor sensibilidad para detectar cambios en el genotipo de los individuos, situación que ha permitido grandes avances en este tipo de estudios.

Los objetivos del presente artículo son describir las principales técnicas bioquímicas y moleculares usadas en estudios de diversidad genética, y analizar sus principales ventajas y desventajas.