Asociación genómica y expresión de genes de tolerancia a salinidad en Solanum lycopersicum L.

Abstract

El cultivo de tomate, hortaliza de gran importancia a nivel mundial, es gravemente afectado por la salinidad, que causa disminuciones en su crecimiento y rendimiento; de ahí la relevancia de contar con variedades tolerantes. Los objetivos de esta investigación fueron: identificar líneas tolerantes a salinidad durante germinación y plántula, asociar regiones genómicas con la tolerancia al estrés salino, medir la expresión de siete genes de tolerancia a NaCl y evaluar el desempeño de plantas adultas ante el estrés salino. Se realizaron evaluaciones fenotípicas de 93 líneas de tomate en condiciones salinas en germinación (80 mM) y en plántula (150 mM). En germinación se identificaron 28 líneas tolerantes y 23 en plántula; de estas, solo siete fueron tolerantes en ambas pruebas. A partir de las 93 líneas, un estudio GBS (genotyping by sequencing) identificó 13,779 SNPs; y un análisis GWAS (Genome Wide Association Study) determinó que 20 SNPs se asociaron a 10 anotaciones funcionales en etapa de germinación; en tanto, en la evaluación de plántula se identificaron 24 SNPs asociados a 11 anotaciones funcionales. La mayoría de las 21 anotaciones identificadas están involucradas con mecanismos de tolerancia a estrés abiótico. La expresión de siete genes de tolerancia al estrés salino (125 mM) fue similar al testigo en cinco genotipos durante el estado de plántula. En planta adulta, se evaluaron cinco genotipos con 75 mM de NaCl durante 107 días en sistema de balsa flotante, donde el peso de fruto disminuyó 45 % respecto al testigo; en contraste, el volumen de raíz incrementó 25 %, lo que identifica a este carácter como un mecanismo adaptativo a este tipo de estrés, por lo que podría emplearse como un criterio de selección dentro del mejoramiento genético de este cultivo. Los mecanismos de tolerancia a salinidad son diferentes en las tres etapas fenológicas estudiadas.