El Ifapa de Churriana desarrolla plataformas para facilitar el análisis genético de la fresa

El sector fresero es especialmente importante en España, y mas concretamente en Andalucía, ya que el cultivo se concentra en Huelva. En la campaña 2014-2015 la cosecha alcanzó 308.000 toneladas de fruta. De esta cantidad, 221.000 toneladas, el 71,8 por ciento, se destinó a la exportación, lo que generó una facturación de 416,7 millones de euros. La superficie de cultivo en Andalucía supera las 6.800 hectáreas. España de hecho es el primer productor de fresa de Europa y el quinto del mundo, solo por detrás de China, Estados Unidos, México y Turquía. Sin embargo, las variedades comerciales que se producen en España se caracterizan por factores en los que no priman tanto el sabor o el aroma, y si más la mayor producción y duración de la fruta.

Con el objetivo de facilitar que en un futuro se puedan obtener nuevas variedades de fresas con mejor olor y sabor, investigadores del Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (Ifapa) de Churriana, en Málaga, coordinados por la investigadora Iriada Amaya, llevan tiempo trabajando en la realización de un mapa genético de la especie de fresa cultivada (Fragaria x ananassa).

El trabajo realizado por los investigadores J. F. Sánchez-Sevilla, A. Horvath, M. A. Botella, A. Gaston, K. Folta, A. Kilian, B. Denoyes, I. Amaya, ha sido publicado en la revista científica 'Open Access'. El proyecto, que acaba de finalizar, ha sido financiado por el Plan Nacional I+D+i del Ministerio de Economía y Competitividad. Simultáneamente, también ha recibido apoyo de la UE en la forma de un contrato 'Marie Curie International Outgoing Fellowship' a la doctora Iraida Amaya dentro del 7.º Programa Marco de la Comunidad Europea.

Según Amaya, en el estudio se ha aplicado la tecnología 'Diversity Array' (DArT) para generar marcadores moleculares de manera masiva y que se han usado para dos aplicaciones. Esta tecnología se usa en la genética molecular para desarrollar marcadores de secuencia para el genotipado.

En primer lugar, para realizar una caracterización genética de una colección de fresas representativa de la diversidad que se conserva en el banco de germoplasma de fresa del IFAPA. El centro malagueño posee una colección única en España formada por cerca de 600 variedades y especies de muy diversa procedencia. El proyecto ha usado mas de 600 marcadores que han separado a las 62 variedades de fresa estudiadas en función de su diversidad genética. «De este modo se han agrupado las variedades mas recientes que tienen un origen californiano mientras que las variedades mas antiguas del norte de Europa forman grupos mas diversos. Este método de genotipado de fresa, optimizado en el IFAPA, ha demostrado ser muy eficiente en identificar las variedades en función de su pedigrí, de tal forma que los parentales de una determinada variedad aparecían estrechamente relacionados a sus descendientes directos», según la investigadora.

La segunda aplicación ha consistido en integrar el método de reducción de la complejidad del genoma de los DArTs con las nuevas técnicas de secuenciación masivas. En este caso, mas de 4.000 marcadores que determinan cambios en nucleótidos se han usado para elaborar un mapa genético de la fresa cultivada.

Mapa genético

«Este mapa contiene un alto número de marcadores distribuidos a corta distancia por todo el genoma, lo que sin duda va a facilitar la identificación de genes relacionados con la calidad de la fruta en un futuro. Es mas, la disponibilidad de plataformas de genotipado como las desarrolladas facilitarán la identificación de variedades de fresa, aspecto esencial en la protección de variedades, y asistirá en la identificación y selección de variedades mejoradas, con alta producción, resistencia a enfermedades y con fruta de mayor calidad y sabor», ha explicado Iraida Amaya.

Esta nueva herramienta se suma al sistema de genotipado Axiom IStraw90® array, que se desarrolló a principios del 2015 y en el que también participó el grupo de Mejora y Biotecnología de Fresa del Ifapa.

Según Amaya, numerosas especies silvestres de fresa, como la fresa del bosque (Fragaria vesca), son diploides y tienen un genoma pequeño con siete parejas de cromosomas. Sin embargo, la fresa cultivada es una especie mucho más compleja a nivel genético, ya que se trata de un octoploide con 56 (28 parejas) de cromosomas. «Para cada pareja de la especie silvestre, la fresa cultivada tiene cuatro parejas, cada una proveniente de la hibridación ancestral de cuatro especies diploides», según la investigadora, para quien esta complejidad ha dificultado los análisis genéticos en esta especie y ha retrasado el desarrollo y aplicación de marcadores moleculares, especialmente del tipo SNP.

Según la investigadora, los marcadores SNP permiten análisis masivos, de tal forma que se usan un gran numero de marcadores que cubren todo el genoma, permitiendo análisis muy eficientes.

Hace cuatro años, Amaya dirigió otro estudio que sirvió para hallar los genes responsables de la variación en el aroma de la fresa.