Publication: Marcadores moleculares para la identificación de QTLs asociados con la producción de sacarosa en variedades colombianas de caña de azúcar Saccharum spp.
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Date
2011-03-08
Authors
Angel Sanchez, Fernando
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Abstract
La caña de azúcar ocupa un lugar primordial en la economía de Colombia. El cultivo ocupa el tercer lugar en producción (toneladas de caña) después del café y el banano, dando soporte económico a cerca de un millón de personas. A nivel global, Colombia ocupa el primer lugar mundial en producción de caña por área (126 TCH, Cenicaña Informe anual 2003) y el decimotercero en producción total de azúcar. Debido a que el consumo interno solo ocupa cerca de la mitad de la producción total, Colombia ocupa el octavo puesto a nivel mundial en exportaciones de azúcar. Sin embargo, los costos de producción de azúcar en el país son mayores que los costos de producción en los países que ocupan la mayor parte del mercado de las exportaciones. Como consecuencia, los ingresos económicos por concepto de exportaciones no son ideales. Por lo tanto, existen varias alternativas a la solución de este problema. Estudios previos realizados en Cenicaña han mostrado que un aumento en el rendimiento de la producción, puede causar disminuciones significativas en los costos totales para la obtención de azúcar. Sin embargo, este incremento en la producción de azúcar solo es posible mediante la obtención de nuevas variedades de caña con mejores o elevados contenidos de sacarosa. Adicionalmente, estas variedades podrían poseer otras características de importancia agronómica relacionadas indirectamente con producción de sacarosa, así como también tolerancia a enfermedades y mejor adaptación a las condiciones ambientales de las zonas productoras.
El desarrollo de una nueva variedad de caña, desde los primeros cruzamientos hasta su liberación, toma cerca de 12 años. Este tiempo podría reducirse mediante el uso de marcadores moleculares capaces de reconocer genotipos asociados con fenotipos de interés. Esta técnica denominada SAM (selección asistida por marcadores) se utiliza ampliamente en diferentes programas de mejoramiento vegetal y en selección de plantas resistentes a enfermedades en diferentes cultivos como arroz, maíz, trigo, cebada entre otros.
Los contenidos de sacarosa, así como la producción de caña por área (en toneladas) difieren en cada variedad. Estas diferencias son causadas por la heterogeneidad genética de dicha variedad y por las condiciones ambientales donde se desarrolla el cultivo. Otro factor importante a tener en cuenta es el manejo agronómico que se lleva a cabo. Por lo tanto, es importante identificar genotipos con un alto contenido de sacarosa y una alta capacidad de producción, que puedan ser utilizados en mejoramiento y desarrollo de nuevas variedades de caña; permitiendo incrementar la competitividad del sector azucarero a nivel mundial. En el caso de caracteres cuantitativos, como producción de sacarosa, el uso de SAM tiene la posibilidad adicional de predecir el potencial genético de una variedad, de tal forma que se pueda hacer una selección temprana tanto de padres como de progenies. Por lo tanto, es importante identificar la localización genética y física de los marcadores moleculares que pudieran estar asociados con la variación fenotípica asociada con el aumento en la producción. Adicionalmente es importante conocer, cual es el efecto que cada padre aporta en dicha característica, así como si existen interacciones entre los genes tales como epistasis y pleiotropía. Por lo tanto, la identificación de caracteres cuantitativos o QTL (Quantitative Trait Loci) asociados con producción de sacarosa es un prerrequisito indispensable para obtener mejores variedades de caña que puedan aumentar el mercado industrial de este cultivo.
Estudios previos en caña de azúcar han identificado marcadores asociadas con producción de sacarosa en cruces interespecíficos de Saccharum officinarum x S. spontaneum (Ming et al, 2002).