Obtención de híbridos triploides de cítricos

La presencia de semillas en los frutos de mandarina es una característica indeseable ya que el mercado de consumo en fresco no acepta frutos con semillas. Los híbridos triploides de cítricos son de gran interés ya que no producen semillas ni inducen la formación de semillas en otros genotipos por polinización cruzada. Los híbridos triploides se pueden obtener mediante hibridación somática entre protoplastos haploides y diploides y mediante hibridación sexual entre parentales diploides y entre parentales diploides y tetraploides. El objetivo general de esta tesis doctoral es la obtención de parentales para la producción de híbridos triploides de cítricos, la caracterización de los diferentes tipos de hibridaciones sexuales que permiten obtener híbridos triploides y un mejor conocimiento de la biología reproductiva de los cítricos en relación con la obtención de híbridos triploides. Estos objetivos generales se concretan en los siguientes objetivos específicos: 1.Obtención de plantas haploides mediante la técnica de ginogénesis in situ inducida por polen irradiado y posterior rescate y cultivo de embriones in vitro. Se han obtenido genotipos haploides, dobles haploides y aneuploides de clementina `Clemenules´ y uno de los genotipos haploides ha sido elegido por el Consorcio Internacional de Genómica de Cítricos para la secuenciación del genoma completo de los cítricos. 2.Obtención de plantas tetraploides de diferentes genotipos apomícticos de mandarinos, naranjos dulces y pomelos que puedan ser utilizados como parentales masculinos en hibridaciones 2x X 4x para la obtención de híbridos triploides. Mediante citometría de flujo se han identificado plantas tetraploides espontáneas en 15 genotipos de los 17 estudiados, con frecuencias que oscilaron entre el 9,7% en mandarino `Kinnow´ y el 0,5% en mandarino `Page´. Se demuestra que todos los genotipos tetraploides obtenidos proceden de la duplicación del número de cromosomas de células de la nucela. 3.Obtención de plantas tetraploides de genotipos no apomícticos de mandarino que puedan ser utilizadas como parentales masculinos y femeninos en hibridaciones 2x X 4x y 4x X 2x. Para ello se realizó el microinjerto in vitro de ápices caulinares tratados con colchicina y orizalina. Se han obtenido plantas tetraploides a partir de la brotación directa del ápice microinjertado y a partir de la segregación de citoquimeras, obteniendo plantas tetraploides estables de las clementinas `Clemenules´, `Fina´, `Marisol´ y mandarino `Moncada´. 4.Obtención de híbridos triploides mediante hibridaciones 2x X 2x, 2x X 4x y 4x X 2x. Se demuestra que los embriones triploides se encuentran en diferentes tipos de semillas en función del tipo de hibridación realizada y se propone una mejora en cada etapa del proceso de obtención de híbridos triploides. Se evaluaron las eficiencias de las diferentes estrategias en función de los genotipos parentales. Las hibridaciones 4x X 2x y 2x X 4x presentaron la mayor eficiencia en la obtención de híbridos triploides; sin embargo en aquellos genotipos capaces de producir frecuencias muy elevadas de gametos 2n, como mandarino `Fortune´, la estrategia 2x X 2x es muy eficiente. Los resultados obtenidos también demuestran la gran influencia que tiene el parental masculino en la obtención de híbridos triploides, lo que implica la selección de una estrategia u otra. Por fin, se discuten las implicaciones de los diferentes tipos de hibridación a nivel de las segregaciones y de la diversidad genotípica teórica de las poblaciones triploides. 5.Determinación del origen genético de las plantas regeneradas a partir de semillas parcialmente desarrolladas originadas en las hibridaciones 2x X 4x utilizando genotipos no apomícticos como parentales femeninos. Se demuestra con marcadores microsatélites que el origen de este tipo de poliembrionía ocurre como consecuencia de una embriogénesis secundaria a partir del embrión zigótico original. Así mismo, esta característica se confirma mediante la regeneración de plantas a partir del cultivo de nucelas in vitro de genotipos no apomícticos de cítricos. Se concluye que la formación de embriones adventicios a partir del embrión zigótico original es un fenómeno frecuente en los genotipos no apomícticos de cítricos y que el desarrollo de estos embriones está generalmente inhibido por el embrión principal. Se discuten las implicaciones que tiene este mecanismo en los programas de mejora genética y además se describe por primera vez la ocurrencia de este mecanismo en la biología reproductiva de los genotipos no apomícticos de cítricos. 6.Establecer un perfil molecular con marcadores microsatélites de 15 nuevos híbridos triploides de mandarino presentados por el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias en el Registro de Variedades Protegidas de la Oficina Española de Variedades Vegetales. El análisis genético se realizó con un secuenciador automático mediante electroforesis capilar que permite calcular para marcadores heterocigóticos la dosis alélica de cada híbrido triploide lo que genera una diferenciación varietal mucho más potente