Análisis de la arquitectura genética de rasgos complejos en papa diploide Solanum tuberosum en grupo Phureja. (2019)
Este proyecto toma como base previa los resultados derivados de investigaciones realizadas dentro del Proyecto Internacional SAN-Nariño y otras. En la fase previa, el grupo de investigación proponente cuenta con los siguientes resultados de investigación: En resistencia papa-P. infestans: i) Identificación de QTL que controlan resistencia y susceptibilidad al patógeno, realizado a través de investigación doctoral meritoria [77,78], ii) Identificación de genes asociados con resistencia cuantitativa a gota. La metodología empleada fue mapeo por asociación, donde se analizó un grupo de variantes polimórficas de un solo nucleótido (SNP), identificadas mediante dos metodologías: Potato oligo pool assay [33,49] y análisis de expresión diferencial (RNAseq). La metodología de mapeo por asociación, fue por primera vez implementada en plantas en Colombia a través de esta investigación doctoral con calificación meritoria [5,6,7] iii) Identificación de metabolitos involucrados en la resistencia cuantitativa a gota, a través de investigación postdoctoral [62,63]. Estos estudios nos permitieron publicar para la comunidad científica una revisión en la metodología de Mapeo por Asociación, fruto de nuestro trabajo científico y del análisis de otros trabajos en el área [4] y iv) Estudios de diversidad genética y de estructura poblacional del Grupo cultivado Phureja, primer estudio en Colombia, que explora de forma exhaustiva la riqueza genética de papas diploides. Este estudio nutrió el conocimiento a nivel genético y estableció las bases para los estudios de asociación genética [60]. A nivel nutricional se tienen los siguientes resultados: i) la puesta a punto de la metodología para realizar los análisis de calidad nutricional en tubérculos de papa [27], ii) el estudio de la calidad nutricional en macro y micronutrientes (minerales) [87,88], iii) el estudio de la variabilidad del contenido de compuestos fenólicos, ácidos hidroxicinámicos, en papa, tesis de doctorado en marcha [90], iv) la variación natural en el contenido de azúcares en tubérculo [28]. Los análisis fueron realizados empleando tecnologías de alta precisión (Ultra High Performance Liquid-UHPLC), y analizando toda la Colección de Trabajo de S. Phureja que tiene el país. Con el objetivo de encontrar un mayor número de variantes alélicas (SNP) asociadas con resistencia a P. infestans, se inició una búsqueda con la estrategia de asociación amplia del genoma (GWAS). Se caracterizó la resistencia en campo de los genotipos del grupo Phureja, bajo dos ambientes (Subachoque, Cundinamarca y La Unión, Antioquia), evaluando la severidad de la enfermedad a través de la metodología de porcentaje de estimación visual directa [5]. La población bajo estudio se caracterizó genotípicamente mediante dos metodologías novedosas: la primera, genotipificación por secuenciación con doble enzima (GBS-doble enzima) [91] y adaptadores selectivos [106], y la segunda, secuenciación de fragmentos asociados al sitio de restricción de enzimas tipo II (2b-RAD) [116]. A partir de estas tecnologías, hoy se cuenta con datos de secuenciación para toda la colección Phureja de Colombia, no obstante es necesario, continuar con la fase de procesamiento de datos mediante herramientas bioinformáticas para determinar las variantes alélicas asociadas con el rasgo. Estos resultados de secuenciación, son el producto de las investigaciones de dos estudiantes de doctorado, para quienes la propuesta que se presenta ayudaría a la culminación de sus investigaciones. Empleando los resultados de la caracterización genotípica y fenotípica obtenidos por los análisis de compuestos nutricionales (fenoles y minerales) y los datos de resistencia en campo a P. infestans, esta investigación tiene como objetivo realizar un estudio de referencia para la identificación de la arquitectura genética subyacente a estos rasgos cuantitativos mediante la estrategia GWAS.