El género Phaseolus cuenta con cinco especies cultivadas de importancia agrícola. De éstas, el frijol común y el frijol Lima son las de mayor importancia económica, aunque la primera es la especie más estudiada. El frijol común cuenta con limitantes ecológicas que pueden perjudicar su rendimiento, en especial en zonas donde el cultivo sufre de estrés por déficit hídrico o altas temperaturas. En condiciones de estrés abiótico se ha reportado que también la calidad nutricional de la semilla de frijol común disminuye. Para abordar este problema se requiere un conocimiento más profundo sobre la variabilidad en la composición nutricional de la semilla y sus bases genéticas. Por otro lado, el frijol Lima por su amplio rango de adaptaciones ecológicas presenta un gran potencial para convertirse en un cultivo alternativo y exitoso en aquellas regiones geográficas donde el frijol común no prospera. Sin embargo, esta especie ha recibido menor atención y aún se desconocen aspectos básicos de su genética, en especial en rasgos de interés agronómico, lo que ha limitado el desarrollo de variedades mejoradas. Por lo tanto, el presente proyecto plantea abordar estas problemáticas. Por un lado, para evaluar el perfil nutricional de la colección de frijol común conservada en el Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, que consta de más de 30.000 accesiones, se hace necesario implementar una metodología rápida y eficiente que haga esta tarea viable. Es así como en este proyecto se propone sentar las bases científicas que permitan implementar una estrategia no destructiva basada en la espectroscopía del infrarrojo cercano (NIRS) para evaluar rasgos nutricionales en semillas enteras. Con base en estudios previos sobre el contenido de proteína y de 11 minerales en semillas de frijol común de la colección núcleo del CIAT, se comparará el rango de variación de estos compuestos tanto en el frijol común silvestre como en el domesticado, y también entre materiales de origen mesoamericano y andino. De estas evaluaciones, se seleccionará un conjunto de 300 accesiones silvestres y domesticadas que representen de manera uniforme el rango de variación observado en contenido de proteína y de minerales en la semilla. Estas 300 accesiones se usarán, en etapas posteriores de la investigación, para calibrar y validar modelos que permitan predecir estos contenidos con base en NIRS en semillas enteras de frijol común. Por otro lado, para frijol Lima se propone analizar, en su genoma, la distribución de loci microsatélites (SSR) y la posible relación entre loci SSR con genes de la domesticación y de interés agronómico. Para esto, primero se usará la secuencia disponible de un genoma de referencia de frijol Lima para localizar secuencias de loci SSR. Posteriormente se usarán datos de resecuenciación de genoma completo de 60 accesiones de frijol Lima, silvestres y domesticadas, para evaluar in silico el polimorfismo de los loci SSR identificados. Para los loci informativos se diseñarán cebadores para su posterior validación por PCR. Finalmente, se identificarán aquellos loci SSR que estén asociados con secuencias génicas. De estos loci, se seleccionarán aquellos que en un análisis in silico muestren alta diferenciación entre accesiones silvestres y domesticadas, y que estén cercanos a genes reportados para rasgos de la domesticación y rasgos agronómicos. Estos loci SSR asociados a regiones génicas se usarán para una posterior validación de las posibles consecuencias funcionales de las secuencias SSR. Las actividades de investigación planteadas contribuirán a la iniciación y la formación en investigación de estudiantes de pregrado en Ingeniería Agronómica y de posgrado en Ciencias Agrarias. El proyecto fortalecerá las competencias en investigación de los estudiantes, abordando así parte de los objetivos de formación de sus respectivos programas académicos. |