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dc.contributor.advisorGatica Arias, Andrés Mauricio
dc.creatorBolívar González, Alejandro
dc.date.accessioned2022-01-17T19:41:12Z
dc.date.available2022-01-17T19:41:12Z
dc.date.issued2022-01
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10669/85601
dc.description.abstractEl café (Coffea arabica L.) es un cultivo ampliamente valorado en el mercado mundial. Toneladas de producto son trasegadas entre los mercados internacionales y se ha convertido en un recurso sumamente valioso. Sin embargo, la especie se ve amenazada por la alarmante diversidad genética reducida que se ha caracterizado recientemente entre sus poblaciones silvestres y variedades agronómicas. La baja diversidad genética dificulta el establecimiento de protocolos que faciliten una caracterización molecular adecuada de un genotipo determinado El desarrollo de métodos eficientes y escalables de identificación genotípica es necesario para acelerar los estudios de caracterización genómica de las diferentes accesiones y la validación del germoplasma de Coffea. En este trabajo se llevó a cabo un análisis de variabilidad nucleotídica en 22 loci del genoma de 19 accesiones de café mediante el análisis de fusión de alta resolución (HRM por sus siglas en inglés). Ciento tres posiciones mostraron variabilidad tanto a nivel interespecífico (15 loci) como entre variedades de la especie arábica (4 loci). Así mismo, se detectaron variantes en regiones no codificantes utilizando un marcador universal (ITS2) y en regiones codificantes en un gen implicado en la acumulación de sacarosa en el grano (SUS2). La mayoría de las variaciones fueron validadas por el análisis HRM, el cual demostró ser una técnica sensible y robusta para caracterizar el germoplasma e identificar variantes en genes de interés como CaKO1, SUS2, CcOAOMT1, así como establecer un método para aumentar la sensibilidad de identificación de variedades basado en la región ITS2. Es relevante explotar mecanismos para inducir variabilidad genética; y precisamente uno de ellos es la mutagénesis química inducida en cultivos in vitro embriogénicos. En este trabajo se analizó una población de 320 plantas de café (Coffea arabica L. var. Catuaí) mutagenizadas durante la propagación de callos embriogénicos con EMS (185,2 mM / 120 minutos) o azida de sodio (5 mM / 15 minutos). Se extrajo el ADN de las plantas mutagenizadas, a partir del cual se amplificaron mediante PCR anidado algunos genes de interés (CaKO, CaPOP, CaWRKY1, CCoAOMT1, ITS2, LOX1, SUS2, ABC, FLC). Utilizando un protocolo para el enriquecimiento de posibles alelos mutantes mediante COLD-PCR, se detectaron variaciones importantes en el perfil de fluorescencia vs temperatura de algunos productos de PCR (CaKO2_HRM_2 y ABC) al analizarlos por HRM- PCR. Sin embargo, no se detectaron variantes en las secuencias genómicas analizadas según la confirmación por secuenciación Sanger. Resulta esencial ampliar el número total de pares de bases analizadas o enfocar el escaneo en genes específicos. La roya del café (Hemileia vastatrix) representa un obstáculo para el establecimiento de las plantaciones del café en muchas regiones del planeta. Actualmente no existen fuentes de resistencia natural en el acervo genético de C. arabica, lo que obliga a los programas de mejoramiento genético a incorporar elementos genéticos externos de otras especies a través de la hibridación. Este fenómeno lleva a la depreciación de las variedades genotípicamente puras del café arábica. En este trabajo se establecieron ensayos de infección en segmentos foliares de plantas de café que derivaron de un proceso de mutagénesis química (azida de sodio 5 mM durante 15 minutos o EMS 185,2 mM durante 120 minutos) aplicada a cultivos embriogénicos. Un total de 163 plantas se inocularon con uredósporas del patógeno H. vastatrix. Los segmentos foliares fueron evaluados y analizados mediante un algoritmo para clasificar la severidad de la enfermedad en cada planta. La severidad de infección se comparó con los controles Catuaí y CR-95. Un grupo de once plantas mutagenizadas presentó valores de severidad de infección similares a la variedad CR-95. Finalmente, plantas candidatas fueron infectadas nuevamente para analizar la expresión génica de genes implicados en la respuesta temprana a la infección por roya. Se identificaron cerca de diez plantas con una respuesta diferencial a la infección del patógeno, mostrando menor severidad en el desarrollo de la enfermedad dentro del periodo evaluado.es_ES
dc.description.sponsorshipMinisterio de Ciencia, Tecnología y Telecomunicaciones de Costa Rica//MICITT/Costa Ricaes_ES
dc.description.sponsorshipCentro Nacional de Alta Tecnología, Centro Nacional de Innovaciones Biotecnológicas///Costa Ricaes_ES
dc.language.isospaes_ES
dc.sourceUniversidad de Costa Rica. San José, Costa Ricaes_ES
dc.subjectCafées_ES
dc.subjectRoyaes_ES
dc.subjectMutagénesises_ES
dc.subjectEmbriogénesis somáticaes_ES
dc.subjectHigh resolution meltinges_ES
dc.subjectPCR tiempo reales_ES
dc.titleAnálisis de la variabilidad genética natural e inducida en accesiones de Coffea spp. y evaluación de la respuesta a la infección de roya (Hemileia vastatrix) en plantas de C. arabica L. Var. Catuaí desarrolladas mediante mutagénesis in vitroes_ES
dc.typetesis de maestría
dc.description.procedenceUCR::Vicerrectoría de Investigación::Sistema de Estudios de Posgrado::Ciencias Agroalimentarias::Maestría Académica en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales con énfasis en Biotecnologíaes_ES
dc.identifier.codproyecto111-B5-140


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