Mejora, Selección y Caracterización de Especies Leñosas

Mejora, Selección y Caracterización de Especies Leñosas

ObjetivosPublicacionesProyectosPatentes

Dra. Yolanda Gogorcena*, Dra. María Ángeles Moreno

Dr. Sergio Jiménez, Rosa Giménez, Carolina Font i Forcada, Walid Abidi, Silvia Segura, Elvira Sierra, Dra Celia Cantín

* Responsable del Grupo

Objetivo general

Obtención de patrones Prunus y variedades de melocotonero de buena calidad y adaptados a condiciones del área mediterránea. Se pretende incrementar el conocimiento sobre los genes responsables de los parámetros de calidad de fruta y de la tolerancia a estreses abióticos, para desarrollar marcadores moleculares asociados a los caracteres de tolerancia, para realizar Selección Asistida por Marcadores (MAS) en nuestros programas de mejora.

Objetivos específicos

1. Mejora, selección y conservación de melocotonero y germoplasma de Prunus

María Ángeles  Moreno, Yolanda Gogorcena    

 mmoreno@eead.csic.es

Actuaciones:

  • Conservación y caracterización de germoplasma autóctono de variedades de melocotonero y patrones Prunus

Qué se hace: Prospección y establecimiento de materiales autóctonos en colecciones de la EEAD. Identificación,caracterización morfológica y agronómica. Distinguibilidad de las variedades en proceso de registro en la OEVV y CPVO. Creación de bases de datos y análisis de diversidad genética.   

  • Mejora genética y selección de patrones Prunus

Qué se hace: Obtención de nuevos patrones Prunus con multi-resistencia y/o tolerancia frente a factores de estrés abiótico (clorosis y asfixia en suelos calizos y pesados) y biótico (nematodos y hongos de suelo) para condiciones del área mediterránea y situaciones de replantación. Estudios de compatibilidad patrón-variedad.

  • Mejora genética y selección de variedades de melocotonero adaptadas a zonas del Valle del Ebro

Qué se hace: Obtención de variedades de melocotonero de media estación y tardías, bien adaptadas a las principales áreas productoras españolas,  y con buena calidad del fruto (melocotón, nectarina y paraguayo).

2. Desarrollo y aplicación de técnicas bioquímicas y moleculares para la selección de material vegetal y para la determinación de la diversidad genética en Prunus y en vid.

Yolanda Gogorcena,  María Ángeles Moreno   

aoiz@eead.csic.es

Actuaciones:

  • Desarrollo de técnicas bioquímicas para la selección de material vegetal tolerante a estrés abiótico (clorosis férrica, etc.)

Qué se hace: Estudio y selección de material vegetal en condiciones controladas (cultivo hidropónico) y análisis metabólico de raíces en patrones de Prunus y de vid desarrollados en condiciones de estrés. Ensayos de campo para la evaluación de tolerancia en distintos genotipos. Se aplican técnicas de HPLC-MS para la búsqueda de marcadores bioquímicos de tolerancia a clorosis férrica y a otros tipos de estrés. 

  • Análisis genético, búsqueda y localización de genes candidato implicados en la tolerancia a la clorosis férrica en patrones Prunus y en vid, daños por frío y otros caracteres organolépticos de calidad de fruto en melocotón

Qué se hace: Caracterización fenotípica de descendencias segregantes en condiciones de campo y controladas. Detección y localización de QTLs asociados con tolerancia a clorosis. También se realiza la caracterización fenotípica de descendencias en melocotonero, mapeo y localización de genes candidato, localización de QTLs implicados en calidad de fruto (sensibilidad a daños por frío y caracteres antioxidantes).

En la búsqueda de genes candidatos, se aíslan y se clonan fragmentos expresados diferencialmente en condiciones de clorosis férrica. Se identifican los genes y posteriormente se ratifica la expresión diferencial mediante qPCR. Se realizan análisis de secuencias con la técnica Illumina/Solexa. Se determinará el perfil aromático en poblaciones de melocotonero mediante espectrometría de masas líquida (LC-MS) y gases masas (GC-MS).

  • Caracterización molecular de recursos fitogenéticos tradicionales de Prunus  y vid. Caracterización de aromas y compuestos volátiles

Qué se hace: Prospección en zonas de cultivo marginal, recogida de sarmientos y establecimiento en la colección del Banco de Germoplasma de vid de Movera (Aragón). Caracterización molecular y análisis de diversidad genética. Análisis del potencial enológico de los vinos obtenidos con variedades tradicionales. La caracterización e identificación de los compuestos volátiles se realiza por espectrometría de masas.

Publicaciones más representativas (desde 2007)

Publicaciones SCI:

  • Asensio AC, Gil-Monreal M, Pires L, Gogorcena Y, Aparicio-Tejo PM, Morán F (2012) Two Fe-superoxide dismutase families differently response to stress and senescence in legumes. Journal of Plant Physiology 169(13): 1253-1260. http://doi.org/10.1016/j.jplph.2012.04.019
  • Fiasconaro ML, Gogorcena Y, Muñoz F, Sánchez-Díaz M, Antolín MC (2012) Effects of nitrogen source and water availability on stem carbohydrates and cellulosic bioethanol traits of alfalfa plants Plant Science 191-192: 16-23.
  • Font i Forcada C, Gogorcena Y, Moreno MA (2012) Rootstock effect on agronomical and fruit quality traits of two peach cultivars growing on a heavy and calcareous soil. Scientia Horticulturae 140: 157-163.
  • Font i Forcada C, Oraguzie N, Igartua E, Moreno MA, Gogorcena Y (2012) Population structure and marker-trait associations for pomological traits in peach and nectarines cultivars. Tree Genetics and Genomes On line September 11, 2012. http://doi: 10.1007/s11295-012-0553-0.
  • Gonzalo MJ, Dirlewanger E, Moreno MA, Gogorcena Y (2012) Genetic analysis of iron chlorosis tolerance in Prunus rootstocks. Tree Genetics and Genomes 8(5): 943-955. On line Mars 2012. http://DOI 10.1007/s11295-012-0474-y
  • Gouta H, Ksia E, Buhner-Zaharieva T, Mliki A, Gogorcena Y (2012) Development of an SSR based identification key for Tunisian local almonds. Scientia Agrícola 69(2): 108-113.
  • Legua, P; Pinochet, J, Moreno MA, Martínez JJ; Hernández P (2012) Prunus hybrids rootstocks for flat peach. Scientia Agricola 69(1): 13-18.
  • Abidi W, Jiménez S, Moreno MA, Gogorcena Y (2011) Evaluation of antioxidant compounds and total sugar content in a nectarine [Prunus persica (L.) Batsch] progeny. International Journal of Molecular Sciences 12: 6919-6935. http://doi:10.3390/ijms12106919
  • Bouhadida M, Moreno MA, Gonzalo MJ, Alonso JM, Gogorcena Y (2011) Genetic variability of introduced and local Spanish peach cultivars determined by SSR markers. Tree Genetics and Genomes 7: 257-270. http://dx.doi.org/10.1007/s11295-010-0329-3
  • Gogorcena Y, Larbi A, Andaluz S, Carpena RO, Abadía A, Abadía J (2011) Effects of Cadmium in cork oak (Quercus suber L.) plants grown in hydroponics. Tree Physiology 31: 1401-1412.
  • Gonzalo MJ, Moreno MA, Gogorcena Y (2011) Physiological characterization and differential gene expression in response to iron deprivation in Prunus rootstock. Journal of Plant Physiology 168: 887-893. http://dx.doi.org/10.1016/j.jplph.2010.11.017
  • Jiménez S, Ollat N, Deborde C, Maucourt M, Rellán-Álvarez R, Moreno MA, Gogorcena Y (2011) Metabolic response in roots of Prunus rootstocks submitted to iron chlorosis. Journal of Plant Physiology 168: 415-423. http://dx.doi.org/10.1016/j.jplph.2010.08.010
  • Jiménez S, Pinochet J, Romero J, Gogorcena Y, Moreno MA, Espada JL (2011) Performance of peach and plum based rootstocks of different vigor on “Calanda” late peach cultivar in replant and calcareous conditions. Scientia Horticulturae 129: 58-63.
  • Nikoumanesh K, Ebadi A, Zeinalabedini M, Gogorcena Y (2011) Morphological and molecular variability in some Iranian almond genotypes and related Prunus species and their potentials for rootstock breeding. Scientia Horticulturae 129: 108-118. http://doi.org/10.1016/j.scienta.2011.03.017.
  • Wagner A, Horst C, Cantín CM, Moreno MA, Damiao C (2011) Divergencia genética entre progenies de pessegueiro em Zaragoza, Espanha. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal 33(1): 303-310.
  • Wagner A, Horst C, Cantín CM, Moreno MA, Magalhaes Dos Santos CE (2011) Selecao de progenies e genitores de pessegueiro com base nas caracteristicas dos frutos. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal 33(1): 170-179.
  • Buhner-Zaharieva T, Moussaoui S, Lorente M, Andreu J, Núñez R, Ortiz J, Gogorcena Y (2010) Preservation and molecular characterization of ancient varieties in Spanish grapevine germplasm collections. American Journal of Enology and Viticulture 61(4): 557-562.
  • Cantín CM, Crisosto CH, Ogundiwin E, Grazdziel T, Torrents J, Moreno MA, Gogorcena Y (2010) Chilling injury susceptibility in an intra-specific peach [Prunus persica (L.) Batsch] progeny. Postharvest Biology and Technology 58: 79-87. http://dx.doi.org/10.1007/S10681-009-0023-4 .
  • Cantín C, Gogorcena Y, Moreno MA (2010) Phenotypic diversity and relationships of fruit quality traits in peach and nectarine [Prunus persica (L.) Bastch] breeding progenies. Euphytica 171(2): 211-226. http://dx.doi.org/10.1007/S10681-009-0023-4
  • Cantín C, Pinochet J, Gogorcena Y, Moreno MA (2010) Growth, yield and fruit quality of ‘Van’ and ‘Stark Hardy Giant’ sweet cherry cultivars as influenced by grafting on different rootstocks. Scientia Horticulturae 123: 329-335. http://dx.doi.org/10.1016/j.scienta.2009.09.016
  • Gouta H, Ksia E, Buhner T, Moreno MA, Zarrouk M, Mliki A, Gogorcena Y (2010) Assesment of genetic diversity and relatedness among Tunisian almond germplasm using SSR markers. Hereditas 147: 283-293. http:// 10.1111/j.1601-5223.2009.02147.x
  • Hernández F, Pinochet J, Moreno MA, Martínez JJ, Legua P (2010) Performance of Prunus rootstocks for apricot in Mediterranean conditions. Scientia Horticulturae 124: 354-359.
  • Jiménez S, Li Z, Reighard GL, Bielenberg DG (2010) Identification of genes associated with growth cessation and bud dormancy entrance using a dormancy-incapable tree mutant. BMC Plant Biology 10: 25.
  • Jiménez S, Reighard GL, Bielenberg DG (2010) Gene expression of DAM5 and DAM6 is suppressed by chilling temperatures and inversely correlated with bud break rate. Plant Molecular Biology 73: 157-167.
  • Zarrouk O, Testillano P, Risueño MC, Moreno MA, Gogorcena Y (2010) Changes in cell/tissue organization and peroxidase activity as markers for early detection of graft incompatibility in peach/plum combinations. Journal of the American Society for Horticultural Science 135 (1): 9-17.
  • Bouhadida M, Casas AM, Gonzalo MJ, Arús P, Moreno MA, Gogorcena Y (2009) Molecular characterization and genetic diversity of Prunus rootstocks using microsatellite markers. Scientia Horticulturae 120: 237-245. http://dx.doi.org/10.1016/j.scienta.2008.11.015
  • Cantín C, Gogorcena Y, Moreno MA (2009) Analysis of genotypic variation of sugar profile in different peach and nectarine [Prunus persica (L.) Batsch] breeding progenies. Journal of the Science of Food and Agriculture 89:1909-1917.
  • Cantín C, Moreno MA, Gogorcena Y (2009) Evaluation of the antioxidant capacity, phenolic compounds and vitamin C content of different peach and nectarine [Prunus persica (L.) Batsch] breeding progenies. Journal of Agricultural and Food Chemistry 57: 4586-4592.
  • Gonzalo MJ, Brewer MT, Anderson C, Sullivan D, Gray S, van der Knaap E (2009) Tomato fruit shape analysis using morphometric and morphology attributes implemented in tomato analyzer software program. Journal of the American Society for Horticultural Science 134(1): 77-87.
  • Jiménez S, Lawton-Rauh AL, Reighard GL, Abbott AG, Bielenberg DG (2009) Phylogenetic analysis and molecular evolution of the dormancy associated MADS-box genes from peach. BMC Plant Biology 9:81.
  • Jiménez S, Li ZG, Lawton-Rauh AL, Reighard GL, Abbott AG, Bielenberg DG (2009) Learning from model species: A case study of comparative genomics in Arabidopsis, Populus, peach, and apricot. HortScience 44: 565-565.
  • Jiménez S, Morales F, Abadía A, Abadía J, Moreno MA, Gogorcena Y (2009) Elemental 2-D mapping and changes in leaf iron and chlorophyll in response to iron re-supply in iron-deficient GF 677 peach-almond hybrid. Plant and Soil 315: 93-106. http://dx.doi.org/10.1007/s11104-008-9735-9
  • López--Millán, AF, Morales F, Gogorcena Y, Abadía A, Abadía J (2009) Metabolic responses in iron deficient tomato plants. Journal of Plant Physiology 166: 375-384 http://dx.doi.org/10.1016/j.jplph.2008.06.011
  • Bouhadida M, Casas AM, Gonzalo MJ, Arús P, Moreno MA, Gogorcena Y (2008) Molecular characterization and genetic diversity of Prunus rootstocks using microsatellite markers. Scientia Horticulturae 120: 237-245. http://dx.doi.org/10.1016/j.scienta.2008.11.015.
  • Cantín C, Crisosto CH (2008) Evaluation of the effect of different modified atmosphere packaging (MAP) box liners on the quality and shelf life of 'Friar' plums (Prunus salicina Lindell). HortTechnology 18(2): 261-265.
  • Gonzalo MJ, van der Knaap E (2008) A comparative analysis into the genetic bases of morphology varieties exhibiting elongated fruit shape. Theoretical and Applied Genetics 116 (5): 647-656.
  • Jiménez S, Pinochet J, Abadía A, Moreno MA, Gogorcena Y (2008) Tolerance response to iron chlorosis of Prunus selections. HortScience 43(1): 1-6.
  • Bouhadida M, Casas AM, Moreno MA, Gogorcena Y (2007) Molecular characterization of Miraflores peach variety and relatives using SSRs. Scientia Horticulturae 111: 140-145.
  • Bouhadida M, Martín JP, Eremin G, Pinochet J, Moreno MA, Gogorcena Y (2007) Chloroplast DNA diversity in Prunus and its implication on phylogenetic relationships. Journal of the American Society for Horticultural Science 132: 670-674.
  • Cantín C, Fidelibus M, Crisosto CH (2007) Application of abscisic acid (ABA) at veraison advanced red color development and maintained postharvest quality of 'Crimson Seedless' grapes. Postharvest Biology and Technology 46: 237-241.
  • Jiménez S, Gogorcena Y, Hèvin C, Rombolà AD, Ollat N (2007) Nitrogen nutrition influences some biochemical responses to iron deficiency in tolerant and sensitive genotypes of Vitis. Plant and Soil 290: 343-355.
  • Jiménez S, Pinochet J, Gogorcena Y, Betrán J, Moreno MA (2007) Influence of different vigour cherry rootstocks on leaves and shoots mineral composition. Scientia Horticulturae 112: 73-79.

Capítulos de libro:

  • Byrne DH, Raseira MB, Bassi D, Piagnani MC, Gasic K, Moreno MA, Pérez S (2012) Fruit breeding. In: Handbook of Plant Breeding. (ML Badenes, DH Byrne eds.) Springer. Volume 8, Part 3, pp. 505-569. ISBN: 978-1-4419-0762-2
  • Gogorcena Y, Cantín C, Jiménez S (2010) Fruit trees crops. In: Agricultural Sciences: Topics in Modern Agriculture. (A González-Fontes, A Gárate I Bonilla eds.) Studium Press LLC, Houston, TX, USA. pp 325-346. ISBN: 1-933699-48-5.
  • Buhner-Zaharieva T, Moussaoui S, Lorente M, Andreu J, Núñez R, Gogorcena Y (2009) Estudio genético de variedades autóctonas de vid tinta procedentes del Banco de Germoplasma de vid de Aragón. En: Reuniones del Grupo de Trabajo de Experimentación en Viticultura y Enología. Ministerio de Medio Ambiente Medio Rural y Marino (eds.) Madrid, España. pp 279-296. ISBN: 978-84-491-0965-2.
  • Moreno MA, Gogorcena Y, Pinochet J (2008)  Mejora y selección de patrones Prunus tolerantes a estreses abióticos En: La Adaptación al Ambiente y los Estreses Abióticos en la Mejora Vegetal. (C Avila, SG Atienza, MT Moreno, JI Cubero eds.) Consejería de Agricultura y Pesca de la Junta de Andalucía. Sevilla, España pp. 451-475. ISBN: 978-84-8474-248-2.

Proyectos y contratos de investigación en vigor en 2012

  • Contrato de Comercialización de Obtención Vegetal. Patrón Adesoto. Agromillora Iberia S.L. 2001-2012. Responsable: Moreno MA.
  • Contrato de Comercialización de Obtención Vegetal. Patrón Adara. Agromillora Iberia S.L. 2001-2012. Responsable: Moreno MA.
  • Convenio de Colaboración para la realización de un proyecto de obtención de variedades de melocotón y nectarina. CSIC-Agromillora Iberia S.L. 2002-2012. Responsable: Moreno MA.
  • Convenio de Colaboración para la realización de un proyecto de obtención de patrones de Prunus. CSIC-Agromillora Iberia S.L., 2002-2012. Responsable: Moreno MA.
  • Exámenes Técnicos de Identificación varietal de especies frutales para el registro de variedades vegetales. Convenio de colaboración MAPA-CSIC, Oficina Española de Variedades Vegetales-CSIC, 2002-2012. Responsable: Moreno MA.
  • Actividades permanentes del Banco de Germoplasma de Manzano, Melocotonero y Patrones Prunus de la Estación Experimental de Aula Dei-CSIC. Plan Nacional de I+D+i, Acción Estratégica de Conservación de los Recursos genéticos de interés agroalimentario (INIA): RF-2009-00016, 2009-2012. Responsable: Moreno MA.
  • Selección de patrones Prunus adaptados a estreses abióticos asociados al cambio climático. Gobierno de Aragón-La Caixa GA-LC-0007/2010, 2010-2012. Responsable: Gogorcena Y.
  • Mejora, selección y caracterización de especies hortofrutícolas con interés agroalimentario en Aragón. Reconocimiento de Grupo Consolidado de Investigación DGA, A44, 2011-2013. Responsable: Gogorcena Y.
  • Mejora y análisis genético en patrones de Prunus y variedades de melocotonero con especial énfasis en estreses abióticos y calidad de fruto. Plan Nacional I+D+i, Programa Nacional de Recursos y Tecnología Agroalimentarias. AGL 2011-24576, 2012-2014. Responsable: Moreno MA.
  • Caracterización bioquímica y prospección de variedades y ecotipos de albaricoquero en el centro de Túnez. Proyecto AECID de Cooperación España-Túnez. AP/038637/11. 2011-2013. Responsable: Gogorcena Y.
  • Los recursos genéticos en las especies del género Prunus. Proyecto AECID de Cooperación España-Túnez. AP/038338/11. 2011-2013. Responsable: Moreno MA.
  • Armonización de la metodología de caracterización, evaluación de la diversidad genética y definición de la colección nuclear del germoplasma de manzano conservado en los Bancos de Germoplasma españoles. Plan Nacional de I+D+i, Programa Nacional de Recursos y Tecnologías Agroalimentarias, Acción Estratégica de Conservación de Recursos Genéticos de Interés Agroalimentario. RF2011-00017-C05-05. 2012-2014. Responsable subproyecto 5: Moreno MA.
  • Documentación, caracterización, y racionalización del germoplasma de vid prospectado y conservado en España. Creación de una colección nuclear. Programa Nacional de Recursos y Tecnologías Agroalimentarias, Acción Estratégica de Conservación de Recursos Genéticos de Interés Agroalimentario. RF2012-00027-C05-02, 2013-2015. Responsable subproyecto 2: Gogorcena Y.

Patentes y desarrollos tecnológicos

  • Cambra R, Tabuenca, Moreno MA. Registro de nueva variedad ‘Adarcias’ (híbrido almendro x melocotonero, Prunus amygdalo-persica). B.O.E. 69 (21/03/2003): 11274.
  • Cambra R, Tabuenca MC, Moreno MA. Registro europeo de nueva variedad ‘Adara’ (myrobolan, Prunus cerasifera). Referencia Unión Europea: 9572/2002. En explotación comercial con Agromillora Iberia S.L.
  • Cambra R, Tabuenca MC, Moreno MA. Registro europeo de nueva variedad ‘Ademir’ (ciruelo myrobolan, Prunus cerasifera). Referencia Unión Europea: 9573/2002.
  • Cambra R, Moreno MA. Registro europeo de nueva variedad ‘Adesoto 101’ (pollizo plum, Prunus insititia). Referencia Unión Europea: 9574/2002. . En explotación comercial con Agromillora Iberia S.L.
  • Gogorcena Y, Abadía J, Abadía A. Protocolo bioquímico para la selección de patrones frutales tolerantes a la clorosis férrica. Referencia 2000-02827 (Fecha de Publicación 16-8-2004).

 

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