Memoria del Proyecto de Tesis

Memoria del Proyecto de Tesis
Solicitante:
Título del Proyecto: Mejora genética del trigo para alto contenido en micronutrientes minerales
ANTECEDENTES
La deficiencia en micronutrientes (minerales y vitaminas) es un desorden alimentario que puede dar origen a graves enfermedades. El problema afecta no solo a gran parte de la población mundial que sufre desnutrición severa, sino también agrupos especialmente sensibles (niños y mujeres en edad reproductiva) de países desarrollados. El hierro (Fe) y el zinc (Zn) se encuentran entre los microelementos que tienen un mayor efecto sobre la salud y la calidad de vida, y de los que hay una mayor deficiencia a nivel mundial (1). El proyecto de Investigación a realizar por el solicitante de esta tesis se enmarca plenamente dentro de una líneade trabajo dirigida a la ‘biofortificación’, término que define el desarrollo de variedades obtenidas por mejora genética convencional que incorporen un mayor valor nutricional (2). En una primera fase, el objetivo es siempre disponer de germoplasma que permita desarrollar en un futuro próximo programas de mejora orientados a la obtención de variedades biofortificadas que mantengan niveles derendimiento competitivos. El Grupo de Investigación ‘Mejora Genética de Plantas’ de la UPM (MGP-UPM) ha recibido financiación para esta línea en la última convocatoria de proyectos I+D del Programa Nacional del MICINN (AGL-2009-9980). Su ejecución supondría incorporar al clúster ‘Agro-alimentación y Salud’ del CEI-Moncloa un tema de la máxima relevancia a nivel internacional (verhttp://www.harvestplus.org).
El contenido en semilla de Fe, Zn y otros elementos minerales está sujeto a la acción poligénica de numerosos factores genéticos que controlan los diversos procesos fisiológicos implicados en su asimilación desde la raíz al resto de la planta. Pero existe también un gran componente ambiental representado, principalmente, por la concentración de esos elementos en el suelo. Diversosestudios han constatado que en trigo existe variabilidad genética suficiente para acometer con probabilidades de éxito la mejora genética del contenido en Fe y Zn (2). Así mismo, se ha demostrado una correlación positiva entre la concentración de ambos microelementos (3), lo que permite abordar su mejora de forma simultánea.
Recientemente, se ha descrito un gen, denominado NAM-B1, asociado con elcontenido en Fe, Zn y proteína total del grano. Su alelo responsable de elevar el contenido en esas sustancias, no está presente en las variedades actuales cultivadas de trigo, pero sí se encuentra en especies y subespecies silvestres relacionadas (4). Esto hace factible su introducción desde estas especies hacia variedades modernas mediante introgresión.
Con tales antecedentes, este proyecto deInvestigación se plantea los siguientes
OBJETIVOS:
1. Búsqueda de variabilidad genética
Este objetivo se centrará en el análisis de la variabilidad fenotípica para el contenido en los microelementos Fe y Zn en variedades de trigo blando (Triticum aestivum) y trigo duro (T. turgidum). Se examinarán 200 variedades de germoplasma español de trigo blando (hexaploide) y otras 200 de trigo duro,todas ellas de la colección que mantiene el Centro de Recursos Fitogenéticos (CRF) del INIA, así como 20 variedades registradas y cultivadas en España de cada especie. La concentración de Fe y Zn en semilla se medirá mediante Espectrometría de Absorción Atómica (método AAS). El contenido en estos micronutrientes se evaluará también mediante otros procedimientos de análisis semi-cuantitativo basados encolorimetría (5), con el fin de comprobar que sus resultados son coherentes con los valores estimados por AAS y, por tanto, fiables para una futura aplicación masiva en generaciones segregantes, en las que el método espectrométrico resultaría excesivamente costoso.
También, como parte de este primer objetivo, se cribará la presencia del alelo funcional del gen NAM-B1 en 100 entradas de T....