1. DIVERSITATEA GENETICĂ A COLECȚIEI DE AVOCADO, Persea
americana Mill.
César H. Ocampo
1
, Gerardo Gallego
2
, Myriam C. Duque
3
, Inés Sánchez
4
, Danilo Rios-Castaño
5
y Daniel Debouck
6
1
M.Sc. Asistent Cercetător,
2
Ph.D. Asociat Cercetător,
3
Mat. Consultant de Statistică,
6
Ph.D. Șef Unitate de Resurse Genetice – Centrul Internațio
nal de Agricultură Tropicală CIAT, Cali Colombia;
4
Ph.D. Cercetător Principal – Corporație Columbiană de Investigații Agricole CORPOICA,
Palmira Colombia;
5
M.Sc. Manager de Producție de Arbori Fructiferi PROFRUTALES, Candelaria Columbia
Introducere Rezultate și discuții
Colecția columbiană de avocado (Persea americana Mill.) cu 60 de varietăți,
conservată ex situ și menținută de către CORPOICA în Palmira, este cea mai
mere specie fructiferă din Columbia. Specia P. americana este un arbol
subtropicall, diploid (2n=24) și a fost în principal divizat în trei rase horticole cum
sunt Mexicana, Guatelmateca si Antillana. În plus prezența hibrizilor,dat fiin ca
hibridizarea are deja loc între ele cu ușurință (Bergh y Ellstrand, 1986; Storey et
al., 1986).Avocado fiind o specie de polenizare deschisă, conține o mare
variabilitate genetică în germoplasma sa, cu posibilități ample de exploatare.
Această diversitate a avut un mare impact asupra desfășurătii cultivării și asupra
industriei de avocado la nivel mondial (Bergh, 1992). Pentru a putea face un uz
eficient și o manevrare adecvată a colecției columbiene de avocado ne-am
propus sa cunoaștem diversitatea și nivelul de redundanță genetică prezente în
această colecție, folosind tehnologia markeri-lor moleculari de ADN bazați pe
PCR.
Materiale și metode
Material vegetal. Consistă în 60 de aderări de avocado menținute de
CORPOICA în Palmira și de la care se raportează în acest studiu, 56
de aderări analizate. În tabelul 1 apar aceste aderări cu datele de
rasă horticolă și proveniența lor geografică.. În plus două specii
silvestre: Persea caerulea și P. rigens au fost demonstrate în
Columbia, a fii incluse ca grupuri externe în analiza statistică.
Accesión Raza
1
Procedencia
2
Accesión Raza
1
Procedencia
2
P. caerulea W Valle, COL Nativo 2011A Valle, COL
P. rigens W Quindio, COL Booth 5 GxA Florida, USA
Trapica A Valle, COL Hulumana A Zona Canal, PAN
Lorena A Valle, COL 1607 M California, USA
Oriente 1 A Valle, COL Bacon GxM California, USA
Hass G California, USA 135–27 GxM California, USA
Jim GxM California, USA Collinred GxA Florida, USA
HX 48 GxM California, USA Booth 7 GxA Florida, USA
135–15 GxM California, USA Waldin A Florida, USA
Papelillo A Valle, COL Semil 44 GxA Rio Piedras, PRI
Simmonds A Florida, USA Monroe GxA Florida, USA
Peterson A Florida, USA Trapp A Florida, USA; PAN
Itzamna G Santa MJ, GTM 135-21 GxM California, USA
Nabilico G Desconocida Pollock A Florida, USA
Kanola G Antigua, GTM Booth 1 GxA Florida, USA
Tumaco A Nariño, COL Lula GxA Florida, USA
Nivelul de redundanță și genotipare genetice. Dendrograma construită prin
analiza cluster-elor pe tema matricei de similarități Nei-Li pe lângă profilurile
moleculare ale speciilor, folosind cele patru combinații, a arătat că există doar
1,8% redundanță genetică(două specii ca un posibil duplicat genetic) în cele
56 de specii analizate din colecția columbiană de avocado (Fig.1)
Oriente1 A
Peterson A
Trapica A
Aguacates procedentes de Colombia. Lorena A
Trapp A
Papelill o A
Pollock A
Antillanos
Nativo 2011 A
Dr Sardi A
Hulumana A
Waldin A
Ibague A
Monroe GxA
Ruel he A
Los Silos A
Marcus A
Simmonds A
Itzamna G
Kanola G
Nabilico G
Winslowson GxA
Choquette GxA
143 77 GxM
135 27 GxM
Collinred GxA
Gripina GxA
Semil 44 GxA
Booth 7 GxA
Booth 1 GxA
Booth 5 GxA
Costa Rica GxM
Trinidad GxA
Hayes GxM
Mayapan G
135 20 GxM
1607 M
Bacon GxM
HX48 GxM
135 15 GxM
Gwen GxM
Zutano GxM
Puebla M
La Selva GxM
Lula GxA
Gottfried M
135 21 GxM
Oculta1 A
Fairchild GxA
Booth 8 GxA
G 755 G
Hass G
Duke 7 M
Fuerte GxM
Jim GxM
Tumaco A
Marzala A
Persea caerulea
Persea rigens W
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00
Coeficiente de similaridad de Nei-Li
Dendrograma din Figura 1 prezintă, cu un nivel de similitudine de 95% că toate
speciile sunt diferite, cu excepția Lorena și Trapica, indicând prezența unei
variabilități genetice cu mare similaritate între cele 56 de specii analizate din
colecția columbiană de avocado.
.
A
G
M
GxA
GxM
Tierras medias y altas,
clima sub-tropical y frio
Tierras bajas y climas cálidos
Figura 3. Dispunerea în funcție de ACM conform razei horticole. Nu
include specii sălbatice, nici speciile Tumaco și
Marzala(Tabelul 1).
Analiza diversității genetice. Făcând legătura între variabilitatea prezentă în
colecție, si rasele botanice, este observat un model de distribuție continuă,
fără o diferențiere clară între ele, cu prezența de hibrizi Interrasiali. Cu toate
acestea, atât dendrograma (fig. 1), cat si Analiza de Corespondență Multiplă
(ACM) (fig. 3) prezintă gruparea (72% similitudine) majorității tipurilor de
avocado Antillano. Din cele 12 specii originare din Columbia (tabelul 1), 10
sunt Antillean și dintre acestea, 8 formeaza grupul compact din vestul Indiei.
Dintre speciile columbiene si Antillano , iese in evidenta Tumaco,care atât la
nivel molecular (Fig. 1), cat si prin morfotipul unic al plantei (Rios-Catano et al,
2005), este genotipul cel mai polimorf al colecției (împreună cu Marzala antillan
și panamez).
Concluzii
Winslowson GxA Florida, USA G755 G Coban, GTM
Hayes GxM California, USA Puebla M Puebla, MEX
Fuerte GxM Atlixco, MEX Gottfried M Florida, USA
135–20 GxM California, USA La Selva GxM Antioquia, COL
Costa Rica GxM Antioquia, COL Booth 8 GxA Florida, USA
143–77 GxM California, USA Dr. Sardi A Valle, COl
Trinidad GxA Zona Canal,PAN Zutano GxM California, USA
Choquette GxA Florida, USA Ibague A Tolima, COL
Gripiña GxA Rio Piedras, PRI Los Silos A Antioquia, COL
Mayapan G Purula, GTM Gwen GxM California, USA
Duke 7 M California, USA Marcus A Florida, USA
Marzala A Zona Canal,PAN Ruehle A Florida, USA
Oculta 1 A Antioquia, COL Fairchild GxA Florida, USA
Tabelul1. Varietăți ale colecției columbiene de avocado și specii de
Persea de Colombia, incluse în acest studiu.
Metodologie. Tehnologia moleculară de ADN utilizată în acest
studiu a fost AFLP3, care este un marker molecular bazat pe
tehnologia PCR. Criteriul de selecție a fost amploarea acoperirii
genomului și nivelul înalt de repetabilitate al rezultatelor obținute.
AFPL-ul a fost dezvoltat așa cum este descris în protocolul lui Vos
și alții în 1995, cu unele modificări făcute în laboratorul nostru, â
pentru avocado. Datorită dimensiunii medii a genomului de
avocado (8.83x108bp)(Bergh,1992) au fost utilizate combinații de
primeri EcoR1/MSE1 de tipul 2/3 pentru AFLPs. Inițial au fost
testate 16 combinații dintre care au fost selectate 4, datorită
calității și polimorfismului fragmenteloramplificate, acestea fiind în
ordine descendentă: E-AC/M-CAC, E-AC/M-CTC, E-AG/M-CTA, E-
AG/M-CAT.
1
Denumirea speciilor botanice de avocado: W(sălbatic); A(West Indian);
G(Guatemala); M(Mexic); GXE(hibrid între Guatemala și vestul Indiei) și GXM(hibrid
între Guatemala și Mexic).
2
Originea corespunde în primul rând provinciei și în al doilea rând țării, conform
codului FAO. Pentru a raporta rasa de origine botanică și proveniența, au fost
consultate următoarele surse: CORPOICA, Columbia(Bernal și Diaz, 2005; CORPOICA
2004); PROFRUTALES LTDA, Columbia(Rios-Catano, 2005); Institutul de Cercetare al
Resurselor Biologice Alexander von Humboldt, Columbia(Vargas și Palacios, pers.
COMM).
De asemenea, au fost consultate și următoarele site-uri: Biblioteca
virtuală pe avocado: http://avocadosource.com; Avocado Florinda
(SUA): http://edis.ifas.ufl.edu/HS284;
California Avocado: http://www.avocado.org/about/varieties.php;3
sigla corespunde expresiei în limba engleză: “Polimorfismul in Lungimea Fragmentelor Amplificate”
Figura 1.Dendrograma care prezintă cele 56 de specii analizate de P.
Americana, una de P. Caerulea și alta de P. rigens.
Posibilul duplicat genetic raportat aici corespunde speciilor ’’Lorena’’ și
’’Trapica’’, care sunt similare în fructe, învelișul plantei, sunt din India de Vest
și au originea în selecția în masă, în Valle, Columbia. Cu toate acestea, există
unele diferențe de tip morfoagronomic între ele (Rios-Castano, com personal;
Rios-Castano și colab, 2005). De aceea, cel mai prudent este să le propunem
ca un posibil duplicat genetic al colecției columbiene de avocado (Fig. 2)
LORENA
(PROFRUTALES)
TRAPICA
(PROFRUTALES)
E-AC/M-CAC E-AC/M-CTC
Figura 2. Fructele și profilul molecular RFLPs al speciilor Loraine și
Trapica.
Nivelul de redundanță genetică este minimă în colecția de avocado columbian
(o singură specie), ceea ce facilitează manipularea și utilizarea sa.
Modelul de distribuție continuă al variabilitatii genetice a colecției columbiene
de avocado, se datoreaza probabil activităților de îmbunătățire și de gestionare
a speciilor.
Modelul de distribuție continuă de variabilitate observată pentru majoritatea
speciilor, pun sub semnul întrebării denumirea lor rasială / ecologică, care nu
au putut fi confirmate apriori.
Variabilitatea genetică de înaltă similitudine prezentă în colecția de avocado
columbian recomandă ca diversitatea sa genetică sa fie crescută, în special, cu
alele de interes pentru îmbunătățirea sa.
Referințe
Bergh, B.O., 1992. Originea, natura și ameliorarea gentică a avocado. Calif. Avocado
Soc. Yrbk 76: 61-75.
Bergh, B., and N. Ellstrand. 1986.Taxonomia avocado. Calif. Avocado Soc. Anuarul 70:
135-145.
Bernal, J., y C. Diaz. 2005. Privire de ansamblu asupra cultivării. În: Tehnologie pentru
cultivarea de avocado, Bernal, J., și Diaz, C. (Eds.). Manual Tehnic 5, CORPOICA, Centru
de Cercetare
La Selva, Rionegro, Colombia. pp. 11-84.
CORPOICA. 2004. Lista datelor bancare existente avocado CORPOICA C. I. Palmira,
Columbia. 2p.
Rio-Castaño, D., Corrales, D. M., Daza, G. J., y A. Aristizabal. 2005. Avocado: Soiuri și
angajatori majore în Columbia. PROFUTALES LTDA, Candelaria, Columbia.
Storey, W. B.; Bergh, B., and G. A. ZENTMYER. 1986. Originea, gama indigene și
diseminarea avocado. Calif. Avocado Soc. Anuarul Vol. 70: 127-143.
Vos, P., Hogers, R., Bleeker, M., Reijans, M., Van de Lee, T., Hornes, A., Pot, J., Peleman,
J., Kuiper, M. și M. Zabeau. 1995. AFLP: o nouă tehnică pentru amprentarea ADN-ului.
Acizi Nucleici. Res. 23, 4407-4414.
Autorii mulțumesc Ministerul Agriculturii și Dezvoltării Rurale din Columbia (MADR) pentru finanțarea
acestui proiect. Le multumes si Ing. Agr. Raul Saavedra și Javier Orozco de la CORPOICA pentru
furnizarea de probe din colectia columbiana de avocado. Domnului Antonio Hernandez (CIAT) pentru
sprijinul în prelevarea de probe și extracția ADN-ului. Lui M.Sc. William Vargas și Juan Diego Palacios, de
la Institutul Alexander von Humboldt pentru furnizarea de mostre de specii sălbatice de Persea. Poster
prezentat la primul Congres Colombian de Horticultură, Bogota, D. C., Columbia între 17 și de 22
octombrie 2006.
