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DIAGNÓSTICO DE LA
DIVERSIDAD GENÉTICA DE RAZAS
Y VARIEDADES DE MAÍZ NATIVO
PARA LA TOMA DE DECISIONES Y
LA EVALUACIÓN DE PROGRAMAS
DE CONSERVACIÓN
June Simpson
Contexto
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Conservación in situ
Evaluación de diversidad en materiales criollos sembrados
actualmente
Consideraciones de biodiversidad de maíz en México cómo
centro de origen, necesidad de conservar materials con
propósitos científicos, de mejoramiento y culturales.
Problema complejo con varios factores:muchas variedades
criollos cultivados según necesidades específicas locales,
poblaciones aisladas geográficamente, agricultores de edad
avanzada y falta de continuidad, exacerbado con reportes
de contaminación con material transgénico.
Diversidad en términos reales desconocido.
Estrategia del Proyecto
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

Aprovechar muestreos recientes disponibles
Seleccionar cuidadosamente muestras en términos de región
geográfica y caracterización morfológica.
Hasta posible incluir muestras de regiones más importantes en
términos de diversidad: Oaxaca, Guerrero, Puebla,
Michoacán, donde germoplasma criollo está ampliamente
cultivado.
Oportunidad de estimar presencia de transgenes en un número
amplio de muestras en regiones geográficas distintas.
Información mínima requerida para cada muestra:
Localización con GPS, datos morfológicos (raza, color y
características de semillas).
Desarrollo de base de datos: GenoMaiz DB
Distribución
de colectas
del Estado
de Puebla
Definición de estrategia de muestreo
Pop 1
Pop x
Pop 2
Acc 1
Acc
1
Pop n
60 alelos=30 plantas
Datos cortesía de
H. Reyes
Cortesia Dr. R. Sawers,
LANGEBIO, Cinvestav, Irapuato
.
Empleamos 3 mezclas de 10 plantas individuales/accesión
Determinación de SSR´s más informativas
LOCUS
PHI427913
1.01
PHI064
1.11
PHI96100
Datos cortesía de
H.Reyes
Análisis en secuenciador ABI con software Genemapper
NUMERO
BIN
2.00-2.01
PHI127
2.07
PHI053
3.05
PHI072
4.01
PHI093
4.08
PHI109188
5.03
PHI031
6.04
PHI034
7.02
PHI051
7.06
PHI015
8.08
PHI033
9.02
PHI96342
10.02
Detección de transgenes
Se incluyeron también 2 marcadores para
transgenes:Promotor 35S y 3´NOS, MON810,
NK603 y MON863 usados como controles
positivos.
 Algunas mezclas serán analizados a nivel de
plantas individuales para tener una idea más
precisa de la presencia de los transgenes.

Resumen de muestras analizadas
Puebla 185 accesiones
Guanajuato 84 accesiones
Tabasco 20 accesiones
Tlaxcala 50 accesiones
Michoacán 226 accesiones
Guerrero 227 accesiones
Oaxaca 117 accesiones
Palomero 32 accesiones
Teocintle 24 accesiones
TOTAL DE ACCESIONES
965
TOTAL DE MEZCLAS
2895
TOTAL DE MUESTRAS
28950
14 SSR´s, 2 marcadores transgenes
Ejemplos de datos obtenidos
Resumen alelos Puebla
SSR
No. Alelos
identificados en
este estudio
Total=218
No. Alelos
reportados-criollos
No. Alelos
reportados-líneas
endogámicas
PHI 015
14 (69-108)
21 (76-113)
11 (83-104)
PHI 033
17 (225-271)
16 (237-270)
12 (224-263)
PHI 034
20 (95-162)
13 (123-160)
8 (123-148)
PHI 051
8 (127-150)
13 (137-154)
8 (139-148)
PHI 053
16 (158-201)
9 (169-212)
PHI 064
22 (70-142)
20 (75-121)
14 (75-110)
PHI 072
14 (124-164)
13 (219-301)
8 (235-300)
PHI 093
10 (273-303)
19 (272-296)
12 (284-294)
PHI127
11 (103-131)
10 (105-128)
7 (112-128)
PHI 96100
16 (260-305)
18 (219-301)
11 (235-300)
PHI 96342
19 (208-259)
20 (ND)
10 (ND)
PHI 427913
13 (110-145)
9 (117-135)
9 (117-207)
PHI 109188
20 (112-182)
17 (148-180)
10 (148-171)
PHI 031
18 (188-241)
4 (187-227)
Resumen de Frecuencia de Alelos
% de Mezclas
Clasificación
Número
Menos de 1-1
Muy raro
49 #
2-20
Raro
69 #
21-70
Intermedio
74
71-90
Frecuente
18
Mas de 90
Muy frecuente
8
Ningún alelo fue encontrado en 100% de las muestras, algunos son presentes
o ausentes en regiones geográficas específicas
Análisis de datos binarios
Í
N
D
S A,B= 2a/(2a+b+c)
Nei y Li, 1979
Indices de Jaccard (1901) S A,B= a/(a+b+c)
Simple Matching
I
C
E
S
B
1
1
a
0
0
0
1
d
c
1,1
a
1,0
b
1
1
a
0
1
c
0,1
c
0,0
d
1
1
a
1
0
b
Matriz de distancia genética
Agrupamiento algorítmico
Bootstrap
Dg A,B= (a+d)/(a+b+c+d)
A
Establecer relación cercana o
distante entre los individuos
UPGMA
Aproximar las distribuciones de
los estadísticos
Comparación entre mezclas y entre accesiones
Distancia entre mezclas significativamente menos que entre accesiones
sugiriendo congruencia entre los datos genéticos y los morfológicos
Datos cortesía de
O. Martínez de la Vega
Pruebas de análisis de “cluster”
Datos cortesía de
O. Martínez de la Vega
En progreso:
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
Construcción de base de datos GenoMaiz DB y portal para permitir
acceso a los datos obtenidos
Determinación de perfiles alélicos para cada marcador presente en
cada accesión/tipo morfológico
Identificación de alelos “nuevos”
Comparación de niveles de diversidad y alelos dentro y entre
poblaciones.
Estimación de manera muy general de la presencia de transgenes a
través de todas las materiales
Identificación de materiales con perfiles poco comunes y entrega de
datos para apoyar decisiones sobre conservación de materiales.
Diseño de una estrategia para el monitoreo contínuo de poblaciones
de maíces criollos.
El Equipo!!
Emigdia Alfaro
Fernando Hernández
Lucrecia Contreras
Alejandra Núñez
Jesica Ochoa
Lorena Orduña
Brenda Guerrero
María de Jesús González
Dra. Corina Hayano
Dr. Octavio Martínez
Dr. José Luis Pons
Dr. Humberto Reyes
Dr. Efraín de la Cruz (Semillas de Tabasco)
Dr. José Luis Herrera y el equipo del plan maestro
(Semillas de Tlaxcala,Puebla)
Dr. Alfredo Carrera Valtierra (Semillas de
Michoacán)
Dr. Noel Gómez Montiel (Semillas de Guerrero)
Dr. Amalio Santacruz-Varela: Acceso a datos
Equipo CIBIOGEM: Sol, Nathalie, Ariel
CONACyT/CIBIOGEM: Apoyo financiero
PISAC (CUSCO-PERU)