El análisis de ADN muestra un papel relevante de la variedad

VITICULTURA
El análisis de ADN muestra un papel relevante de la variedad ‘Cayetana
Blanca’ en la red genética de variedades de vid de la Península Ibérica
L. Hasna Zinelabidine1, 2, A. Haddioui2, V. Rodríguez3, F. Cabello4, J. E. Eiras-Dias5, J.
M. Martínez Zapater1,3, J. Ibáñez1
1
Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (CSIC-Universidad de La Rioja-Gobierno de La Rioja).
Complejo Científico Tecnológico. C/ Madre de Dios 51. 26006 Logroño. Spain.
2
Laboratoire de Gestion et Valorisation des Ressources Naturelles, Equipe de Génétique et Biotechnologie
Végétale, Faculté des Sciences et Techniques, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Maroc.
3
Dpto. de Genética Molecular de Plantas, Centro Nacional de Biotecnología, CSIC. C/Darwin 3, 28049,
Madrid. Spain.
4
Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario (IMIDRA). Finca "El
Encín". Ctra A2, Km 38.200. 28800 Alcalá de Henares. Madrid. Spain.
5
Instituto Nacional de Recursos Biológicos (INRB), INIA-Dois Portos, Quinta d’Almoinha, 2565-191 Dois
Portos, Portugal.
Palabras Clave: marcadores moleculares, pedigríes, SNP, Vitis vinifera.
Resumen
‘Cayetana Blanca’ es una variedad de vid (Vitis vinifera L.) ampliamente
distribuida en la península Ibérica (España y Portugal). El alto número de sus
sinonimias e incluso su presencia en el norte de África apuntan a una larga historia
de cultivo en esta zona geográfica. El objetivo de este trabajo era identificar las
relaciones genéticas existentes entre esta variedad y otras variedades ibéricas y
mediterráneas, utilizando un panel de marcadores de ADN tipo SNP (Single
Nucleotide Polymorphism). Para ello se empleó una base de datos con 427 genotipos
no redundantes para una selección de 243 SNPs, que permitió detectar sinonimias,
así como relaciones genéticas de primer grado. En este trabajo se presentan los
resultados obtenidos en relación con la variedad ‘Cayetana Blanca’:
1) Se obtuvieron o confirmaron las siguientes sinonimias para la variedad Cayetana
Blanca: ‘Jaen Blanco’, ‘Djinani’ (Marruecos), ‘Morisca’, ‘Sarigo’ (Portugal), y la
variante somática para el color de la uva ‘Jaén Rosado’.
2) El análisis de SNPs permitió identificar un total de seis pedigríes que implicaban a
‘Cayetana blanca’ como progenitor, con valores de fiabilidad muy altos. En cinco de
estos pedigríes aparecía la variedad portuguesa ‘Alfrocheiro Preto’ como el otro
progenitor, dando lugar a cinco variedades hermanas cultivadas en Portugal, y en
algún caso, también en España: ‘Cornifesto’, ‘Camarate’, ‘Mouratón’, ‘Malvasia
Preta’ y ‘Periquita’. La variedad española ‘Jaén Tinto’ se confirmó como
descendiente de un cruce entre ‘Cayetana blanca’ y ‘Listán Prieto’.
3) No se pudo encontrar el pedigrí de la variedad ‘Cayetana Blanca’. Sin embargo,
el trabajo sí permitió descartar el origen genético publicado para esta variedad. El
análisis de 243 SNPs y de 20 marcadores microsatélites adicionales, demostró que un
cruce entre las variedades portuguesas ‘Antão Vaz’ y ‘Rabo de Ovelha’ no pudo
originar la variedad ‘Cayetana Blanca’.
INTRODUCCIÓN
‘Cayetana Blanca’ es una variedad de vid (Vitis vinifera L.) ampliamente
distribuida en la península Ibérica (España y Portugal). El alto número de sus sinonimias
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(65 en el catálogo internacional de variedades de vid, VIVC, www.vivc.de) e incluso su
presencia en el norte de África apuntan a una larga historia de cultivo en esta zona
geográfica.
El nombre más común en España para esta variedad es ‘Jaén Blanco’, y de la
complejidad de este grupo varietal ya dio cuenta Rojas Clemente en 1807:
“El primero que dé á conocer con exâctitud todos los vidueños que se
llaman Jaenes en España hará á su patria un servicio real”.
Entre las sinonimias de ‘Cayetana Blanca’ existentes en España están: ‘Baladí’,
‘Baladí Verdejo’ y ‘Balay (en Córdoba), ‘Blanca Cayetana’ y ‘Pardina’ (Badajoz),
‘Cagazal’, ‘Calagraño’ y ‘Jainas’ (La Rioja), ‘Cayetana’ (Cáceres), ‘Cirial’ (Jaén),
‘Maizancho’ (Ciudad Real) y ‘Robal’ (Zaragoza). La superficie cultivada de esta variedad
ha disminuido en España desde 71.709 ha en 1990 hasta 45.580 ha en 2007 (Inventario
del Potencial Vitícola Campaña 2008/2009. MARM); sin embargo, todavía está en la
sexta posición entre las variedades más cultivadas en España. Actualmente se cultiva en
la región centro y sur-suroeste de la península Ibérica (Extremadura, Andalucía, CastillaLa Mancha y Madrid).
El objetivo de este trabajo era identificar las relaciones genéticas existentes entre
la variedad ‘Cayetana Blanca’ y otras variedades ibéricas y mediterráneas, utilizando
principalmente un panel de marcadores de ADN tipo SNP (Single Nucleotide
Polymorphism).
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En este estudio se ha utilizado una base de datos con 427 genotipos no
redundantes para una selección de 243 SNPs (Cabezas et al. 2011). Este conjunto de
marcadores permitió detectar sinonimias, así como relaciones genéticas de primer grado.
Adicionalmente, en algunas muestras se emplearon 20 marcadores de microsatélites
nucleares para confirmar las conclusiones obtenidas, así como 4 marcadores de
microsatélites cloroplásticos para determinar la dirección de los cruces
identificados(Ibáñez et al. 2009).
Las variedades analizadas se cultivan en España: ‘Castellana Blanca’ (Nº de
variedad del VIVC: 40016), ‘Castillo de Arcos’ (2328), ‘Dona Blanca’ (15673),
‘Mission’ (7873), ‘Garrido Macho’ (4471), ‘Cayetana Blanca’ (5648), ‘Jaen Negro’
(5652), ‘Doradilla’ (3654), ‘Rocia’ (40057)’ y ‘Puerto Alto’ (9619); en Portugal: ‘Agua
Santa’ (123), ‘Alfrocheiro Preto’ (277), ‘Antao Vaz’ (493), ‘Camarate Tinto’ (2018),
‘Cornifesto’ (2846), ‘Malvasia Preta’ (15647), ‘Periquita’ (9152), ‘Rabo de Ovelha’
(16956) y ‘Mouraton (8082); ésta última también se cultiva en España.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados del análisis de marcadores SNP permitieron identificar o
confirmaron las siguientes sinonimias para la variedad ‘Cayetana Blanca’: ‘Jaen Blanco’,
‘Djinani’ (Marruecos), ‘Morisca’, ‘Sarigo’ (Portugal), así como la variante somática para
el color de la uva ‘Jaén Rosado’.
Asimismo, el análisis de 243 SNPs permitió identificar un total de seis pedigríes
que implicaban a ‘Cayetana Blanca’ como progenitor, con valores de fiabilidad muy altos
(Tabla 1). En cinco de estos pedigríes aparecía la variedad portuguesa ‘Alfrocheiro Preto’
como el otro progenitor, dando lugar a cinco variedades hermanas cultivadas en Portugal,
y en algún caso, también en España: ‘Cornifesto’, ‘Camarate’, ‘Mouratón’, ‘Malvasia
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VITICULTURA
Preta’ y ‘Periquita’. La variedad española ‘Jaén Tinto’ se confirmó como un híbrido
derivado del cruzamiento entre ‘Cayetana Blanca’ y ‘Listán Prieto’. También se identificó
un “doble” nieto de ‘Cayetana Blanca’ y ‘Alfrocheiro Preto’, la variedad ‘Agua Santa’,
que es descendiente de dos variedades hermanas derivadas de hibridaciones espontáneas
entre esas dos variedades (Tabla 1). El estudio de los haplotipos cloroplásticos no
permitió determinar qué variedad actuó como progenitor femenino en ninguno de estos
cruces, salvo el que originó ‘Jaén Tinto’, donde los haplotipos de ambos progenitores son
distintos, y se pudo concluir que ‘Listán Prieto’ es la madre de esa variedad.
Además, se observó que ‘Cayetana Blanca’ está relacionada directamente con
otras variedades españolas: ‘Puerto Alto’, ‘Cigüente’, ‘Castellana Blanca’, ‘Plateado’,
‘Rocia’, ‘Castillo de Arcos’ y ‘Garrido Macho’, con las que comparte al menos un alelo
por marcador, lo que indica una posible relación padre-hijo o madre-hijo entre ‘Cayetana
Blanca’ y cada una de estas variedades.
No se pudo identificar el pedigrí de la variedad ‘Cayetana Blanca’. Sin embargo,
los resultados de este trabajo permitieron descartar el origen genético previamente
sugerido para esta variedad (Lopes et al. 2006). Concretamente, el análisis de 243 SNPs y
de 20 marcadores microsatélites adicionales, demostró que ‘Cayetana Blanca’ no
desciende del cruzamiento entre las variedades portuguesas ‘Antão Vaz’ y ‘Rabo de
Ovelha’. Los marcadores analizados en los tres genotipos detectaron incompatibilidades
en 10 marcadores SNP y 3 microsatélites. Sin embargo, ambas variedades comparten un
alelo por locus con ‘Cayetana Blanca’, por relaciones padre-hijo o madre-hijo como las
comentadas en el párrafo anterior sí son posibles entre ‘Cayetana Blanca’ y estas dos
variedades.
La zona de Alentejo-Badajoz, en el sudoeste de la península Ibérica, se ha
propuesto como la región en la que pudo haberse originado esta variedad (Lopes et al.
2006). Los resultados obtenidos en este trabajo son compatibles con esa propuesta. Estos
resultados ponen de manifiesto también la existencia de un elevado intercambio genético
entre España y Portugal en relación con ‘Cayetana Blanca’, que lógicamente es más
probable que suceda en zonas limítrofes donde la interacción está facilitada por la
cercanía geográfica.
En conjunto los resultados demuestran la conexión histórica existente entre las
viticulturas española y portuguesa, que hace más adecuado hablar de viticultura ibérica,
así como que la variedad Cayetana blanca tuvo un impacto genético considerable en esta
viticultura ibérica, de la misma manera como se ha visto en trabajos de otras zonas
vitícolas europeas relevantes, donde ciertas variedades funcionaron como progenitores de
manera predominante. Nuestro trabajo pone además de manifiesto la necesidad de utilizar
un número suficiente de marcadores para la confirmación de pedigríes varietales
descartando posibles falsos tríos entre genotipos varietales muy relacionados.
Agradecimientos
Lalla Hasna Zinelabidine disfrutó para este trabajo de una beca de la Agencia
Española de Cooperación Internacional (AECI). Agradecemos a José A. Cabezas por la
recolección de algunas muestras y a Gema Bravo por su asistencia técnica. Este trabajo
fue en parte financiado por un acuerdo internacional entre Genoma España y Genome
Canada y por el proyecto EUI2008-03752 del MICINN (España).
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Referencias
Cabezas, J.A., J. Ibáñez, D. Lijavetzky, M.D. Vélez, G. Bravo, V. Rodríguez, I.
Carreño, A.M. Jermakow, J. Carreño, L. Ruiz-García, M.R. Thomas, and J.M.
Martínez-Zapater. 2011. A 48 SNP set for grapevine cultivar identification. BMC
Plant Biol 11: 153.
Ibáñez, J., A.M. Vargas, M. Palancar, J. Borrego, and M.T. de Andrés. 2009. Genetic
relationships among table-grape varieties. Am. J. Enol. Vitic. 60: 35-42.
Lopes, M.S., M.R. dos Santos, J.E.E. Dias, D. Mendonca, and A.D. Machado. 2006.
Discrimination of Portuguese grapevines based on microsatellite markers. Journal
of Biotechnology 127: 34-44.
Rojas Clemente y Rubio, S. 1807. Ensayo sobre las variedades de la vid común que
vegetan en Andalucía. Edición facsimil (2002). Junta de Andalucía. Consejería de
Agricultura y Pesca, Sevilla.
Tabla 1. Resumen de los cruces encontrados donde aparecía la variedad ‘Cayetana Blanca’
o sus descendientes.
Ha Progenitor 2
Ha Nº SNP
Descendiente Ha Progenitor 1
LO
comparado Db
s
Jaén Tinto
D
Listán Prieto
D
Cayetana Blanca A
220
80
Malvasia Preta A
Cayetana
A
Alfrocheiro
A
235
78
Blanca
Preto
Mouraton
A
Cayetana
A
Alfrocheiro
A
233
76.1
Blanca
Preto
Cornifesto
A
Cayetana
A
Alfrocheiro
A
232
62.9
Blanca
Preto
Camarate
A
Cayetana
A
Alfrocheiro
A
232
69.2
Blanca
Preto
Periquita
A
Cayetana
A
Alfrocheiro
A
234
75.3
Blanca
Preto
Água Santa
A
Camarate
A
Periquita
A
232
81.3
a
H: Haplotipo cloroplástico
b
LOD: Valor LOD para el trío, donde el progenitor candidato más probable es el que tiene
mayor valor LOD.
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