La colección nuclear española de cebadadiversidad genética y potencial agronómico

Abstract

La colección nuclear de cebadas españolas es un recurso fitogenético puesto a punto gracias a un esfuerzo de colaboración entre el IRTA de Cataluña, el ITA de Castilla-León y la EEAD-CSIC de Zaragoza. Es una representación sistematizada de la diversidad genética existente en la colección de referencia guardada en el Centro de Recursos Fitogenéticos del INIA, que conserva más de 2.000 entradas de Hordeum, la mayoría de ellas cebadas autóctonas. Este trabajo presenta la evaluación de la diversidad genética y agronómica de esta colección. La diversidad genética de esta colección fue evaluada mediante marcadores moleculares, concretamente sesenta y cuatro microsatélites, distribuidos por los siete cromosomas. En total, fueron examinados 225 genotipos de cebada. De ellos, 159 líneas puras (148 de seis carreras y 11 de dos carreras) procedentes de variedades locales y 16 variedades antiguas de larga tradición en España, conforman la colección nuclear. Además fueron evaluadas otras 50 entradas testigos de otros orígenes, mayoritariamente europeas. El conjunto de microsatélites empleado detectó un alto grado de polimorfismo general. Asimismo, se identificaron numerosos alelos específicos de grupos de germoplasma, especialmente en las entradas españolas de 6 carreras. Los análisis multivariantes (cluster y coordenadas principales) llevados acabo sobre una matriz de distancias genéticas, así como el análisis de la estructura de población, realizado mediante el programa STRUCTURE, separaron claramente los genotipos de 6 carreras españoles de los europeos. Las entradas de 2 carreras españolas se separaron menos de las variedades de 2 carreras de primavera del conjunto de referencia. Todos estos análisis apuntaron la existencia de dos grupos principales dentro de las entradas españolas de seis carreras. Estos dos grupos mostraron diferencias en distribución geográfica y aparecen tener orígenes distintos. La asociación entre los alelos de 73 marcadores analizados y los parámetros eco-geográficos del lugar de recolección de las entradas de la colección nuclear, mostró que la distribución geográfica de algunos alelos está influenciada por dichos parámetros, lo que sugiere que los patrones de diversidad observados pueden haber sido cuidados en parte por fuerzas adaptativas. La evaluación agronómica de las entradas autóctonas de la colección nuclear, junto con 26 variedades comerciales fue llevada a cabo en diez ensayos, a lo largo de tres años y un total de cinco localidades. Esta evaluación puso de manifiesto la mayor variabilidad existente en las entradas autóctonas par muchos caracteres, en consonancia con la notable diversidad detectada a nivel molecular. Esta evaluación permitió también resaltar en general la superioridad de las variedades comerciales frente a las entradas de la colección nuclear, pero mostró también la estabilidad de estas últimas en condiciones desfavorables. Un análisis de mapeo por asociación a escala del genoma fue llevado a cabo en la totalidad de las entradas de la colección nuclear y también en uno de los grupos genéticos. Este análisis detectó un gran número de asociaciones, que disminuyó drásticamente al tener en cuenta la estructura de poblaciones en el análisis. La mayoría de las asociaciones más probables reveladas coincidieron con QTLs detectados en poblaciones biparentales, o con posiciones de genes conocidos.