Obtención de la huella genética de agaves mezcladores de San Luis Potosi por RAPD y AFLP.

Abstract

"En el Altiplano Potosino, la especie vegetal utilizada para la producción de mezcal es Agave salmiana. La industria mezcalera, que carece de sistemas de explotación basados en el conocimiento biológico de la especie que utiliza como materia prima, puede causar estragos tanto demográficos como en la diversidad genética de A. salmiana. Los marcadores moleculares RAPD y AFLP basados en PCR, son ampliamente utilizados para el análisis de diversidad genética ya que su principal ventaja es que no requieren un conocimiento previo de la especie bajo estudio. En el presente trabajo, los resultados del análisis de la diversidad genética de tres poblaciones de A. salmiana (Ipiña, Aquiles Serdán y El Cuervo) utilizando extractos de DNA total de hoja y del meristemo central de los especímenes colectados, mostraron que la diversidad genética dentro de cada población es mayor que la variabilidad interpoblacional. La diversidad interpoblacional se puede observar en los dendrogramas, donde existe una tendencia a la formación de grupos de acuerdo al origen geografico. El método de AFLP mostró ser más robusto que el de RAPD al aplicarse a A. salmiana, en base a los valores de “bootstrap” de los dendrogramas generados; en tanto que la prueba de Mantel mostró que al menos en dos poblaciones, El Cuervo e Ipiña; AFLP y RAPD no son métodos correlacionados. Se sugiere que el origen de la variabilidad genética de las poblaciones analizadas se debe a que las plantas madre de los diferentes hijuelos colectados son producto de polinizaciones cruzadas que tuvieron lugar anteriormente en esas localidades. Sin embargo, en A. fourcroydes se ha reportado variabilidad genética asexual al comparar los patrones de bandeo de AFLP de una planta madre con el de sus hijuelos, y se ha sugerido que la planta progenitora acumula mutaciones somáticas que se heredan a los descendientes. En A. tequilana se han encontrado secuencias terminales de retrotransposones Ty-copia, que podrían utilizarse para inferir relaciones filogenéticos con otras especies de Agave. Con estos antecedentes podemos sugerir que parte de la variabilidad genética encontrada en A, salmiana puede deberse a la actividad de elementos de transposición, por lo que es necesario realizar estudios pareados hoja-meristemo (in vitro), con el fin de determianr si existen diferencias en el patrón de bandeo de un tejido a otro en el mismo individuo, y demostrar la presencia de estos elementos. Este ers el primer trabajo de marcadores moleculares en A. salmiana de San Luis Potosí y la diversidad genética encontrada es importante desde el punto de vista ecológico, sin embargo el uso irracional de las magueyeras pudiera afectar esta diversidad en un fututro cercano si no se implementan programas de conservación de germoplasma in situ e in vitro."

"In the “Altiplano Potosino”, the plant species used for “mezcal” production (a Mexican spirit) is Agave salmiana. The industry of mezcal production lacks a sustainable exploitation system that is based on the biological knowledge of the species used as a carbohydrates source and this may reduce dramatically the population and genetic diversity of A. salmiana. The molecular markers based on polymerase chain reaction (PCR), such as RADP and AFLP, are widely used for genetic diversity assays; applying these markers has the great advantage that no additional genetic or molecular information (e.g. specific DNA sequences) of A. salmiana is necessary. In this work, the analyses of genetic diversity of three populations of A. salmiana (located at Ipiña, Aquiles Serdán and El Cuervo in San Luis Potosí), using total DNA extracts from leaves and plants propagated from central meristematic tissues, showed that the genetic diversity within populations is higher than that among populations, however a population cluster group trend was observed in the dendrograms produced. The AFLP method was more robust than the RAPD method based on the bootstrap values obtained from the dendrograms; on the other hand, the Mantel test showed that at least in two populations (El Cuervo and Ipiña) AFLP and RAPD were not correlated. We propose that the source of genetic variability of the populations analyzed, originates from cross pollination of the progenitor plants of the samples collected. However, in previous studies, it has been reported that A. fourcroydes showed genetic diversity in plants that were asexually produced when AFLP fingerprints of mother plants and daughter ramets (hijuelos) were compared. It has been suggested that the mother plant accumulates somatic mutations which can be inherited to the daughter ramets when a rhizome is produced. In A. tequilana, terminal sequences of retrotransposons (Ty-copia) have been found and these elements can be used to track phylogenetic relations with other Agave species. Based on this information, we suggest that part of the genetic variability found in A. salmiana is due to the transposition elements, however it is necessary to perform additional experiments with paired analysis [plants propagated from central meristem (in vitro) – leaf] to determine if differences in AFLP fingerprints are present in mother plants and daughter ramets of the same plant and also if retrotransposon sequences are present."