Estimación de la variabilidad presente en materiales de arveja (Pisum sativum L.) para actualizar su uso y conservación mediante la creación de una colección núcleo

La conservación de los recursos fitogenéticos, articulada con una adecuada caracterización y evaluación, son tareas de interés mundial. Es esencial desarrollar mecanismos que permitan utilizar activamente los recursos fitogenéticos como fuente de diversidad genética útil para la obtención y mejora de variedades. En la presente tesis se planteó como objetivo general estimar la diversidad genética disponible en una colección activa del género Pisum para conformar una colección núcleo validada. Se realizaron colectas de germoplasma en forma de semillas, alcanzando una colección activa de 126 accesiones del género Pisum. En cada una de las campañas a campo se evaluaron un total de 26 descriptores morfológicos, fenológicos y agronómicos. Para todos estos caracteres se encontró una alta variabilidad fenotípica y genotípica. La evaluación de los efectos ambiente e interacción genotipo por ambiente, mostraron diferencias significativas (p<0,05) o altamente significativas (p<0,001), para muchas de las variables cuantitativas. A fin de despejar los efectos genotípicos, se calcularon los valores promedios ajustados para cada descriptor cuantitativo. En el análisis de agrupamiento considerando los caracteres morfológicos cualitativos y cuantitativos, las accesiones de P. abyssinicum mostraron ser más similares a las formas silvestres de P. fulvum que a las accesiones de P. sativum. El género Pisum contiene dos o tres especies dependiendo de la interpretación taxonómica. Actualmente, las clasificaciones taxonómicas existentes en la literatura son confusas. La caracterización molecular se realizó por medio de marcadores SSR (Simple Sequence Repeat) y SRAP (Sequence-Related Amplified Polymorphism). Las medidas de variabilidad genética estimadas fueron elevadas. Para SSR el número de alelos promedio fue de 8,4, la Diversidad Genética fue 0,842 y el PIC promedio fue 0,824. Para SRAP el nivel de polimorfismo fue de 96,52% y el valor de PIC promedio fue 0,347. La correlación entre los marcadores SSR y SRAP fue analizada a nivel de las distancias genéticas individuales y de las distancias grupales (considerando 8 grupos taxonómicos). La correlación entre las distancias grupales fue alta y significativa (r=0,78, p<0,001); mientras que la correlación individuo-individuo fue muy baja (r=0,26, p<0,001). De este modo, la información obtenida a partir de marcadores moleculares SRAP, complementó a aquella obtenida a partir de los microsatélites. Los AMOVA (Análisis de Variancia Molecular) tanto para SSR como SRAP, sugirieron que existe variabilidad genética o que al menos uno de los 8 grupos taxonómicos considerados se diferencia de los otros respecto a sus perfiles moleculares promedio (p<0,0001). Además, dentro de los taxa de Pisum también se observó variabilidad genética (p<0,0001). En los análisis del Análisis de Agrupamiento considerando los datos moleculares, las especies P. fulvum y P. abyssinicum se separaron marcadamente del resto de las accesiones de P. sativum. El análisis conjunto de los datos fenotípicos y moleculares se realizó por medio de un Análisis de Procrustes Generalizado (APG), el cual reveló un 77,6% de consenso entre los ordenamientos producidos por los marcadores SSR y SRAP, y los marcadores fenotípicos. A partir de los análisis de la variabilidad existente en la colección activa de Pisum, se procedió a la construcción de una colección núcleo (CC) a fin de conservar la mayor parte de la variabilidad incluyendo un mínimo de accesiones. Se aplicaron diferentes metodologías que permitieron obtener distintas CCs, para luego elegir aquella CC que fuera más representativa de la colección original. En primer lugar, se analizaron dos criterios de estratificación, previo al análisis de agrupamiento. Para el primer criterio (E1), se consideraron todas las accesiones en conjunto (E1); y para el segundo (E2), se realizó una división primaria según la taxonomía. Posteriormente, para definir el número de accesiones de cada grupo que integrarían la CC se consideraron tres estrategias: Fija (F), Logarítmica (L) y Proporcional (P). Así, se generaron seis CCs; cuyo tamaño varió entre 16 y 34 accesiones. Además, se elaboró una séptima CC utilizando la estrategia M y el programa PowerCore; la cual presentó 58 accesiones. Este tamaño excedió al definido previamente para la CC (10-30% del tamaño de la colección activa). La validación de las CCs se realizó comparando la variabilidad presente en cada una de ellas con respecto a la colección activa, a través de diferentes parámetros obtenidos a partir de la caracterización morfológica y molecular. La estratificación inicial considerando la información taxonómica (E2), resultó más favorable que el criterio E1 en el proceso de elaboración de la CC. La Colección Núcleo conformada utilizando el criterio de estratificación E2 y la estrategia logarítmica, fue la que mejor representó la variabilidad inicial, conservando un 28% de las accesiones.