Alineado y comparación de secuencias genómicas obtenidas de grupos discrepantes para la detención de regiones cromosómicas que controlan caracteres de frutos de tomate

El tomate es un cultivo modelo ampliamente utilizado en los estudios de mejoramiento vegetal, que posee una gran cantidad de recursos e información genómica y posgenómica disponibles. En el año 2012 se obtuvo el primer genoma de referencia en tomate a partir del cultivar Heinz 1706 de Solanum lycopersicum L. y hasta la fecha se han secuenciado y alineado a esta referencia más de 700 genomas pertenecientes a especies silvestres y cultivadas. La morfología de los frutos de tomate es un aspecto de interés ya que define el destino de la producción y preferencia en el mercado de consumo en fresco, y por lo tanto el estudio de las bases genómicas que controlan este carácter y su aplicación en programas de mejoramiento tiene un impacto económico directo. La técnica QTL-seq es una metodología para la identificación de regiones genómicas asociadas a caracteres de interés agronómico en forma rápida y eficiente. Esta técnica combina el análisis de grupos segregantes (BSA o Bulked-segregant analysis) y la secuenciación de genomas completos. En este proyecto se propone alinear las secuencias genómicas de dos grupos de plantas de tomate que difieren para el carácter tipo de carpelo y detectar los polimorfismos asociados a dicho carácter mediante la implementación de la técnica QTL-seq. En la generación F2 del cruzamiento entre los cultivares de tomate (S. lycopersicum L.) ʻVoyageʼ, que presenta frutos con carpelos no fusionados y ʻOld Brooksʼ que tiene frutos con carpelos fusionados se seleccionaron 10 plantas con frutos fusionados y 10 con frutos no fusionados. Se realizó la extracción de ADN de las 20 plantas y se mezcló en partes iguales para obtener grupos de ADN segregantes para el carácter tipo de carpelo. Las muestras de ADN se secuenciaron y alinearon a las versiones SL2.50 y SL3.0 del genoma de referencia de tomate. Se compararon las secuencias alineadas entre sí obteniendo una lista de polimorfismos entre los grupos segregantes respecto a la secuencia de referencia. Se utilizó la metodología G´ del paquete QTLseqr de R para detectar las regiones genómicas subyacentes al rasgo de interés. Se detectaron tres regiones con comportamiento diferencial entre ellos, en los cromosomas 3, 6 y 10. Estas regiones controlarían el carácter tipo carpelo en la población segregante analizada. La región del cromosoma 3 presentó una longitud de 2,88 Mb y un valor máximo de G´ de 4,69 en la posición 56,48 Mb (FDR (q)<0,05), la región del cromosoma 6 abarcó 9 Mb, y tuvo un valor máximo de G´ de 9,8 en la posición 43,57 Mb (FDR (q)<0,01); mientras que la región del cromosoma 10 fue la más extensa, con 59 Mb, y un valor máximo de G´ de 7,27 en la posición 27,95 Mb. (FDR (q)<0,01). Estos resultados serán complementados con estudios genéticos para identificar los mecanismos subyacentes al tipo de carpelo en fruto y diseñar marcadores moleculares para implementar en programas de mejoramiento del cultivo de tomate.