DIAGNÓSTICO DE LA

DIVERSIDAD GENÉTICA DE RAZAS

Y VARIEDADES DE MAÍZ NATIVO

PARA LA TOMA DE DECISIONES Y

LA EVALUACIÓN DE PROGRAMAS

DE CONSERVACIÓN

June Simpson

Contexto

Conservación in situ

Evaluación de diversidad en materiales criollos sembrados actualmente

Consideraciones de biodiversidad de maíz en México cómo centro de origen, necesidad de conservar materials con propósitos científicos, de mejoramiento y culturales.

Problema complejo con varios factores:muchas variedades criollos cultivados según necesidades específicas locales, poblaciones aisladas geográficamente, agricultores de edad avanzada y falta de continuidad, exacerbado con reportes de contaminación con material transgénico.

Diversidad en términos reales desconocido.

Estrategia del Proyecto

Aprovechar muestreos recientes disponibles

Seleccionar cuidadosamente muestras en términos de región

geográfica y caracterización morfológica.

Hasta posible incluir muestras de regiones más importantes en

términos de diversidad: Oaxaca, Guerrero, Puebla,

Michoacán, donde germoplasma criollo está ampliamente

cultivado.

Oportunidad de estimar presencia de transgenes en un número

amplio de muestras en regiones geográficas distintas.

Información mínima requerida para cada muestra:

Localización con GPS, datos morfológicos (raza, color y

características de semillas).

Desarrollo de base de datos: GenoMaiz DB

Distribuciónde colectasdel Estadode Puebla

Definición de estrategia de muestreo

Pop 1

Pop 2

Pop n

Pop x Acc 1 Acc

1

Cortesia Dr. R. Sawers,

LANGEBIO, Cinvestav, Irapuato.

60 alelos=30 plantas

Datos cortesía de

H. Reyes

Empleamos 3 mezclas de 10 plantas individuales/accesión

Determinación de SSR´s más informativas

LOCUS NUMERO

BIN

PHI427913 1.01

PHI064 1.11

PHI96100 2.00-2.01

PHI127 2.07

PHI053 3.05

PHI072 4.01

PHI093 4.08

PHI109188 5.03

PHI031 6.04

PHI034 7.02

PHI051 7.06

PHI015 8.08

PHI033 9.02

PHI96342 10.02 Análisis en secuenciador ABI con software Genemapper

Datos cortesía de

H.Reyes

Detección de transgenes

Se incluyeron también 2 marcadores para

transgenes:Promotor 35S y 3´NOS, MON810,

NK603 y MON863 usados como controles

positivos.

Algunas mezclas serán analizados a nivel de

plantas individuales para tener una idea más

precisa de la presencia de los transgenes.

Resumen de muestras analizadas

Puebla 185 accesiones

Guanajuato 84 accesiones

Tabasco 20 accesiones

Tlaxcala 50 accesiones

Michoacán 226 accesiones

Guerrero 227 accesiones

Oaxaca 117 accesiones

Palomero 32 accesiones

Teocintle 24 accesiones

TOTAL DE ACCESIONES 965

TOTAL DE MEZCLAS 2895

TOTAL DE MUESTRAS 28950

14 SSR´s, 2 marcadores transgenes

Ejemplos de datos obtenidos

Resumen alelos Puebla

SSR No. Alelos

identificados en

este estudio

Total=218

No. Alelos

reportados-criollos

No. Alelos

reportados-líneas

endogámicas

PHI 015 14 (69-108) 21 (76-113) 11 (83-104)

PHI 033 17 (225-271) 16 (237-270) 12 (224-263)

PHI 034 20 (95-162) 13 (123-160) 8 (123-148)

PHI 051 8 (127-150) 13 (137-154) 8 (139-148)

PHI 053 16 (158-201) 9 (169-212)

PHI 064 22 (70-142) 20 (75-121) 14 (75-110)

PHI 072 14 (124-164) 13 (219-301) 8 (235-300)

PHI 093 10 (273-303) 19 (272-296) 12 (284-294)

PHI127 11 (103-131) 10 (105-128) 7 (112-128)

PHI 96100 16 (260-305) 18 (219-301) 11 (235-300)

PHI 96342 19 (208-259) 20 (ND) 10 (ND)

PHI 427913 13 (110-145) 9 (117-135) 9 (117-207)

PHI 109188 20 (112-182) 17 (148-180) 10 (148-171)

PHI 031 18 (188-241) 4 (187-227)

Resumen de Frecuencia de Alelos

% de Mezclas Clasificación Número

Menos de 1-1 Muy raro 49 #

2-20 Raro 69 #

21-70 Intermedio 74

71-90 Frecuente 18

Mas de 90 Muy frecuente 8

Ningún alelo fue encontrado en 100% de las muestras, algunos son presentes

o ausentes en regiones geográficas específicas

Análisis de datos binarios

Simple Matching Dg A,B= (a+d)/(a+b+c+d)

Nei y Li, 1979 S A,B= 2a/(2a+b+c)

Indices de Jaccard (1901) S A,B= a/(a+b+c)

Í

N

D

I

C

E

S

Matriz de distancia genética Establecer relación cercana o

distante entre los individuos

Agrupamiento algorítmico UPGMA

BootstrapAproximar las distribuciones de

los estadísticos

a

d

a

a

b

c

c

1,1

a

1,0

b

0,1

c

0,0

d

A B

1 1

0 0

0 1

1 1

0 1

1 1

1 0

Comparación entre mezclas y entre accesiones

Distancia entre mezclas significativamente menos que entre accesiones

sugiriendo congruencia entre los datos genéticos y los morfológicos

Datos cortesía de

O. Martínez de la Vega

Pruebas de análisis de “cluster”

Datos cortesía de

O. Martínez de la Vega

En progreso:

Construcción de base de datos GenoMaiz DB y portal para permitir acceso a los datos obtenidos

Determinación de perfiles alélicos para cada marcador presente en cada accesión/tipo morfológico

Identificación de alelos “nuevos”

Comparación de niveles de diversidad y alelos dentro y entre poblaciones.

Estimación de manera muy general de la presencia de transgenes a través de todas las materiales

Identificación de materiales con perfiles poco comunes y entrega de datos para apoyar decisiones sobre conservación de materiales.

Diseño de una estrategia para el monitoreo contínuo de poblaciones de maíces criollos.

El Equipo!!

Emigdia AlfaroFernando HernándezLucrecia ContrerasAlejandra NúñezJesica OchoaLorena OrduñaBrenda GuerreroMaría de Jesús González Dra. Corina HayanoDr. Octavio MartínezDr. José Luis PonsDr. Humberto Reyes

PISAC (CUSCO-PERU)

Dr. Efraín de la Cruz (Semillas de Tabasco)Dr. José Luis Herrera y el equipo del plan maestro (Semillas de Tlaxcala,Puebla)Dr. Alfredo Carrera Valtierra (Semillas de Michoacán)Dr. Noel Gómez Montiel (Semillas de Guerrero)

Dr. Amalio Santacruz-Varela: Acceso a datos

Equipo CIBIOGEM: Sol, Nathalie, Ariel

CONACyT/CIBIOGEM: Apoyo financiero