Identificación de quantitative trait loci (QTLs) responsables de atributos de calidad de frutos en líneas casi isogénicas de melón

Resumen

En el presente trabajo se analizan las diferencias entre los frutos de una colección de líneas casi isogénicas (NILs, near-isogénic lines) de melón (Cucumis melo L.) obtenidas a través del cruce del cultivar español Piel de Sapo (PS) y la accesión exótica coreana Shongwan Charmi [SC (PI 161375)] y el parental PS con el fin de identificar los loci de caracteres cuantitativos (QTL, quantitative trait loci) relacionados con los caracteres de calidad de fruto de mayor importancia para el consumidor. Dichos caracteres se estudiaron durante dos campañas y los resultados obtenidos se trataron con técnicas estadísticas univariantes y multivariantes, mapeando los QTLs en el mapa genético del melón. El análisis de calidad de los frutos de las NILs permitió detectar diferencias con respecto del PS en cuanto al aspecto del fruto, textura, sabor (contenido de azúcares, ácidos orgánicos y compuestos aromáticos volátiles), calidad nutricional (contenido de vitamina C) y evaluación sensorial (dulzor, sabor, acidez, amargor, valoración global del fruto). De los atributos de calidad analizados en los frutos de las NILs, se determinó que sólo el diámetro ecuatorial del fruto, la forma de fruto, el área longitudinal de la pulpa, el porcentaje de pulpa, el zumo extraíble, la luminosidad (L*) del color de la piel, el color verdadero (H*) del zumo y el contenido de glucosa presentaron un alto de valor de heredabilidad en sentido estricto, lo que indica una alta respuesta a la selección. Respecto al comportamiento fisiológico, los frutos de los parentales se comportaron como no climatéricos y una NIL (SC3-5) presentó un comportamiento climatérico acompañado de un pico de producción de etileno. Posteriormente, de esta NIL con introgresión en el grupo de ligamiento III se generó una colección de nueve sub-NILs con introgresiones más pequeñas para mapeo fino, que permitió detectar la presencia de un comportamiento climatérico moderado, otro débil, y un comportamiento no climatérico. En general las NILs climatéricas se caracterizaron por presentar colores más claros y vivos en la corteza, en la zona de la cama y en la pulpa, siendo sus tonos más amarillos en la epidermis y sus pulpas de tono más amarillo-anaranjado, una forma más redonda, menor longitud y calibre ecuatorial que el parental PS, mientras que las NILs no-climatéricas fueron similares al PS. La NIL SC3-5 y sus subNILs climatéricas presentaron compuestos aromáticos volátiles (en su mayoría ésteres) que las diferenciaron de las no climatéricas en que predominaban los aldehídos. Estos compuestos no sólo permitieron diferenciar las NILs de acuerdo con su comportamiento climatérico, sino que también, permitieron tipificar de una forma más eficiente la senescencia de estos frutos que los caracteres de calidad de fruto. Por otra parte, el análisis de los frutos almacenados a 8 ºC permitió determinar que la sensibilidad de los frutos de las NILs al daño por frío (CI) fue en general mayor en frutos climatéricos que en los no climatéricos, pero que puede haber una cierta separación entre climaterio y algunos síntomas de este desorden. Respecto al mapeo de QTLs, se identificaron por comparación de las NILs con el PS 126 QTLs asociados a una mejora en los atributos de calidad en cosecha y postcosecha de fruto, mientras que otros 117 QTLs tuvieron un efecto contrario. De estos QTLs, uno o dos de ellos, presentes en el grupo de ligamiento III de melón parecen estar relacionados con el comportamiento climatérico, con efectos posiblemente pleiotrópicos sobre la producción de los compuestos aromáticos volátiles y de la sensibilidad al daño por frío. Además, por primera vez se identificaron QTLs asociados a desórdenes precosecha y postcosecha (vitrescencia, necrosamiento de la placenta, daños por frío, sabor tras la refrigeración, y otras alteraciones fúngicas) tras un período prolongado de refrigeración. El análisis de las NILs mostró su utilidad para identificar y mapear QTLs responsables de los atributos de calidad de fruto en la recolección y postrecolección. Los grupos de ligamiento de melón III, IV, V, X, XI y XII pueden ser considerados como los más útiles para la mejora genética y/o para desarrollar aplicaciones prácticas en investigación científico-técnica y en la horticultura e industria agroalimentaria, ya que es en estos LG se localizó el mayor número de QTLs implicados en la calidad de fruto.