Memoria para optar al título Profesional de Médico Veterinario / Los mejillones son uno de los bivalvos más cultivados y comercializados siendo el género Mytilus muy empleado en alimentación. En Chile, la producción de mejillones ha experimentado un crecimiento importante en la última década, siendo uno de los productos acuícolas chilenos más promisorios, cuyo desembarque se destina principalmente al mercado de exportación. El comercio internacional de productos del mar incorpora en normativas y regulaciones el concepto de cadena alimentaria o “de la granja a la mesa”, buscando la inocuidad alimentaria desde la producción primaria hasta el consumidor final. Los sistemas de trazabilidad administrativa (etiquetas, registro de información, tratamiento automático de datos) no son infalibles y requieren ser validados mediante métodos analíticos. En trazabilidad de alimentos pueden considerarse tres niveles: identificación de la especie, determinación del origen geográfico y seguimiento a través de la cadena de producción y abastecimiento. El objetivo general de esta tesis fue estudiar la diversidad genética y estructura poblacional de Mytilus chilensis en el Sur de Chile usando marcadores microsatélites (SSR) y evaluar su desempeño en futuras aplicaciones en trazabilidad. Las muestras se colectaron en el Sur de Chile en once localidades. La diversidad genética y estructura poblacional de Mytilus chilensis fue evaluada con tres loci microsatélites. Se evaluó el desempeño del algoritmo de asignación implementado en el programa GeneClass2. La estructura poblacional de Mytilus chilensis en la zona fue baja (FST= 0,03) pero significativa (P=0,00), con altos niveles de flujo genético entre las localidades. El método de asignación ubicó correctamente más individuos de los esperados por azar, confirmando la estructura poblacional. Se verificó la trazabilidad administrativa, pero es necesario mejorar la probabilidad de asignación incluyendo en el panel loci no afectados por alelos nulos así como también otro tipo de marcadores (SNPS), para mejorar la resolución y alcanzar estándares forenses. / Programa Domeyko Alimentos de la Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo de la Universidad de Chile 2008- 2010

Al exponer el tubérculo de papa a temperaturas inferiores a los 7 °C, ocurre lo que se conoce como “endulzamiento por frío”. Este daño fisiológico, es la principal causa de rechazo de lotes de papa serrana para la industria, consiste en la acumulación de azúcares reductores (glucosa y fructosa) como resultado de la sucesiva degradación del almidón y sus componentes. Para ver la calidad de una papa almacenada en frío, sus niveles de azúcar deberán incrementarse en lo mínimo o no variar, para no perder su potencial como producto agroindustrial, caso contrario serviría para el procesamiento solo después de la cosecha. Por ello en el presente trabajo de tesis se seleccionó cultivares nativos de papa tolerantes al endulzamiento en frío, mediante su análisis fenotípico, bioquímico y molecular. Esto se desarrolló en las instalaciones del Centro Internacional de la Papa (CIP), en los laboratorios de Procesamiento, Fisiología y de Biología Molecular de la División de mejoramiento de cultivos. Se trabajó con 40 cultivares de papas nativas, seleccionadas anteriormente por su calidad de fritura teniendo como referente la relación entre: materia seca, fritura y azúcares reductores. / When potato tubers are exposed to temperatures lower than 7 °C, a process known as “Low Temperature Sweetening” takes place. This physiological damage involves the accumulation of the reducing sugars (glucose and fructose) as a result of successive degradation of the starch and its components, and is the principal reason native potato crops are rejected by industry. To maintain its potential as an agroindustrial product, a potato should be processed quickly (before sugars can accumulate) or be cold tolerant so if cold stored, will not change its levels of sugars much. To address this issue, the present thesis work selected native cultivars of potato resistant to cold induced sweetening, and characterized them phenotypically, biochemically, and genetically. This was done at the International Potato Research Institute (CIP), in the laboratories of the Processing, Physiology, and Molecular Biology Division of the department of Germplasm Improvement. There were 40 varieties of native potatoes, selected previously for their frying quality, dry matter content, and reducing sugar content.

Memoria para optar al Titulo Profesional de Médico Veterinario / El protozoario Trypanosoma cruzi (T. cruzi) es el agente causal de la enfermedad de Chagas, una zoonosis parasitaria transmitida por insectos triatominos. En Chile, los vectores triatominos Triatoma infestans y Mepraia spinolai se encuentran, respectivamente, asociados a los ciclos doméstico y silvestre de transmisión de la enfermedad. Actualmente existen reportes de la presencia de T. cruzi en Mepraia gajardoi, sugiriendo que esta especie de triatomino participaría en el ciclo de transmisión silvestre. Las poblaciones naturales de T. cruzi estarían compuestas de múltiples clones distribuidos en seis unidades discretas de tipificación (DTUs) o linajes. Se ha reportado que, a diferencia de lo que ocurre en hospederos vertebrados, adaptaciones genéticas en hospederos invertebrados favorecerían en ellos la multiclonalidad de T. cruzi. El objetivo de este trabajo fue identificar los clones de T. cruzi presentes en muestras de contenido intestinal de T. infestans provenientes de Atacama (III), Valparaíso (V) y Región Metropolitana (RM) y determinar si algunos de estos clones corresponden a los detectados previamente en pacientes chagásicos crónicos. Con este fin se aplicó el método de análisis de marcadores microsatélites a muestras de T. cruzi provenientes de 109 triatominos y los resultados se compararon con información ya publicada de 80 muestras de T. cruzi provenientes de sangre y xenodiagnóstico de pacientes chagásicos crónicos de Chile. Las frecuencias alélicas obtenidas permitieron detectar diferencias genéticas significativas. Luego, a partir de un análisis filogenético se constituyeron tres nodos de parentesco: (a) clones provenientes de sangre y xenodiagnóstico de pacientes, (b) clones provenientes de triatominos de las regiones III, V y RM, y (c) clones descritos en literatura; los clones de cada nodo se habrían originado a partir de un ancestro común. En cuanto a frecuencia y distribución de linajes de T. cruzi, la mayor cantidad de muestras, provenientes tanto de triatominos de las tres regiones (59,4%) como de sangre y xenodiagnóstico de pacientes (82% y 84,3%, respectivamente), pertenecían al linaje TcI. El linaje H (híbrido) se detectó en muy escaso porcentaje de muestras de sangre y no se detectó en xenodiagnóstico de pacientes. Respecto de la clonalidad, las muestras de T. cruzi procedentes de triatominos resultaron ser principalmente multiclonales, en cambio aquellas tanto de sangre como de xenodiagnóstico de pacientes chagásicos correspondían principalmente a muestras uniclonales. De acuerdo a los resultados obtenidos, se pudo concluir que las poblaciones de T. cruzi detectadas en los triatominos estudiados eran genéticamente diferentes a las detectadas previamente en pacientes chagásicos crónicos / FONDECYT N° 1070837

Caracteriza a nivel molecular la diversidad genética de 129 accesiones de quinua de la región Puno. Se evalúa la diversidad genética y estructuración poblacional utilizando 15 marcadores microsatélites mediante un sistema de PCR multiplex y electroforesis capilar. Se detectan un total de 179 alelos entre las accesiones, en un rango de 7 a 19 alelos por locus con un promedio de 11.93, mientras que la heterocigosidad esperada total es de 0.77. Se detectan 3 grupos genéticos (K1, K2, K3) cuyos niveles de diferenciación genética entre los grupos es muy baja (FST = 0.028 – 0.046) por lo que no se forman grupos discretos según los análisis del PCoA y del DAPC. No se encuentran accesiones duplicadas en las 129 accesiones. El análisis bioinformático sugiere que la quinua presenta una herencia polisómica por lo que es tratada como un organismo autopoliploide. Los resultados demuestran que las 129 accesiones presentaron una alta diversidad genética sin una estructura poblacional. Este trabajo constituye uno de los primeros pasos para la aplicación de métodos orientados al buen manejo del banco de germoplasma o al fitomejoramiento. / Tesis

Al exponer el tubérculo de papa a temperaturas inferiores a los 7 °C, ocurre lo que se conoce como “endulzamiento por frío”. Este daño fisiológico, es la principal causa de rechazo de lotes de papa serrana para la industria, consiste en la acumulación de azúcares reductores (glucosa y fructosa) como resultado de la sucesiva degradación del almidón y sus componentes. Para ver la calidad de una papa almacenada en frío, sus niveles de azúcar deberán incrementarse en lo mínimo o no variar, para no perder su potencial como producto agroindustrial, caso contrario serviría para el procesamiento solo después de la cosecha. Por ello en el presente trabajo de tesis se seleccionó cultivares nativos de papa tolerantes al endulzamiento en frío, mediante su análisis fenotípico, bioquímico y molecular. Esto se desarrolló en las instalaciones del Centro Internacional de la Papa (CIP), en los laboratorios de Procesamiento, Fisiología y de Biología Molecular de la División de mejoramiento de cultivos. Se trabajó con 40 cultivares de papas nativas, seleccionadas anteriormente por su calidad de fritura teniendo como referente la relación entre: materia seca, fritura y azúcares reductores. / When potato tubers are exposed to temperatures lower than 7 °C, a process known as “Low Temperature Sweetening” takes place. This physiological damage involves the accumulation of the reducing sugars (glucose and fructose) as a result of successive degradation of the starch and its components, and is the principal reason native potato crops are rejected by industry. To maintain its potential as an agroindustrial product, a potato should be processed quickly (before sugars can accumulate) or be cold tolerant so if cold stored, will not change its levels of sugars much. To address this issue, the present thesis work selected native cultivars of potato resistant to cold induced sweetening, and characterized them phenotypically, biochemically, and genetically. This was done at the International Potato Research Institute (CIP), in the laboratories of the Processing, Physiology, and Molecular Biology Division of the department of Germplasm Improvement. There were 40 varieties of native potatoes, selected previously for their frying quality, dry matter content, and reducing sugar content.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determina la diversidad genética y la estructura poblacional de 85 aislamientos de L. (V.) braziliensis provenientes de la amazonia peruana mediante la estandarización de diez marcadores microsatélites previamente reportados. La población total presentó una alta diversidad alélica y genética, siendo la ecorregión de selva baja la de mayor diversidad con respecto a selva alta. Los diversos análisis lograron revelar la existencia de dos grupos genéticos bien establecidos independientes de su distribución geográfica, presentes como población mixta en selva alta y población uniforme en selva baja. Además, se estimó que la población de L. (V.) braziliensis presentó como estrategia reproductiva posibles eventos de clonalidad y recombinación genética junto a un modo endogámico de reproducción atribuido al aparente déficit de heterocigotos presentados. Esto podría explicar la gran plasticidad de L. (V.) braziliensis para adaptarse a los diferentes escenarios ecológicos dentro de la amazonia peruana. Asimismo, es necesario contar con nuevos estudios que contribuyan a entender la dinámica poblacional del parásito a fin de reducir la transmisión de la enfermedad. / Tesis

El genotipo doble monoploide DM1-351644 de Solanum tuberosum Grupo phureja (DM) desarrollado por la Universidad de Virginia fue secuenciado por el Consorcio de Secuenciamiento del Genoma de la Papa (PGSC) en el Instituto de Genómica de Beijing teniendo como resultado una gran cantidad de super-scaffolds con posición genómica desconocida. Con el fin de contribuir a la orientación y posicionamiento de estos super-scaffolds se construyó un mapa genético. En este trabajo, se analizaron 100 nuevos marcadores microsatélites diseñados por el PGSC, de los cuales 37 marcadores se lograron posicionar en 12 grupos de ligamiento. Debido a la utilización de microsatélites con posición cromosómica conocida se pudo asignar estos grupos de ligamiento a los 12 cromosomas específicos de la papa. Con estos marcadores posicionados se pudieron ubicar 37 super-scaffolds, contribuyendo al conocimiento del orden de las secuencias genómicas con posición cromosómica desconocida productos del secuenciamiento del genoma de DM. El conocimiento del genoma será una herramienta importante para ser utilizada en los futuros programas de mejoramiento. Palabras claves: PGSC, super-scaffolds, microsatélites, polimofismo, segregación, distorsión, mapa genético. / --- A doubled monoploid DM1-351644 of Solanum tuberosum Grupo phureja (DM) developed by the University of Virginia was sequenced by the Potato Genome Sequencing Consortium (PGSC) at the Beijing Genomics Institute resulted in a lot of super-scaffolds with unknown genomic position. ´ In order to contribute to the orientation and positioning of these super-scaffolds, a genetic map was constructed. In this study, we analyzed 100 new microsatellite markers designed by PGSC, which 37 markers were achieved position in 12 linkage groups. Due to the use of microsatellites with known chromosomal position, these linkage groups could be assigned to the 12 specific chromosomes of potato. With these markers 37 super-scaffolds could be located, contributing to the knowledge of the order of genomic sequences from DM with unknown chromosomal position. The knowledge of the genome will be an important tool to be used in future breeding programs. Key words: PGSC, super-scaffolds, microsatellite, polymorphism, segregation, distortion, genetic map. / Tesis

La papa (Solanum spp.) tiene una gran importancia alimenticia y es de gran utilidad en el mejoramiento genético, esta representado por 8 especies cultivadas y alrededor de 200 especies silvestres con gran diversidad de caracteres. El “Proyecto de Conservación In Situ de los cultivos nativos y sus parientes silvestres” se viene desarrollando como respuesta a la amenaza latente de perdida de la diversidad genética y busca fortalecer la conservación de las especies nativas más importantes en las chacras de los campesinos. Una de las primeras acciones ha sido inventariar y caracterizar la diversidad y variabilidad de los cultivos priorizados. Para el caso de la papa, los inventarios y el uso de marcadores morfológicos han demostrado un alto grado de diversidad genética mantenida por los agricultores andinos, sin embargo, debido a que estas características morfológicas son afectadas por el ambiente se hace necesario corroborar los resultados obtenidos mediante otras técnicas que no se encuentren bajo la presión ambiental. Por tal motivo, se decidió analizar el grado de diversidad genética presentada en una muestra aleatoria de 79 variedades nominales de papa nativa (Solanum spp.) procedente de cinco zonas del Perú (Ayacucho, Cajamarca, Cuzco, Huancavelica y Puno) cultivadas en las chacras de los agricultores que forman parte del Proyecto de “Conservación In situ de los cultivos nativos y sus parientes silvestres”, mediante el uso de 18 marcadores moleculares microsatélites-SSR Los microsatélites son secuencia cortas de di, tri o tetranucleótidos que están distribuidas en tandem a lo largo del genoma, siguen una herencia mendeliana, no son afectados por factores ambientales, son de carácter codominante y tienen un alta tasa polimórfica. Las secuencias son detectadas mediante PCR con el uso de iniciadores específicos, separación en geles de poliacrilamida y tinción con plata. Los análisis de agrupamiento, riqueza alélica y análisis de diversidad genética realizados a partir de los datos obtenidos de 19 locus microsatélites registrados, demostraron el alto grado de diversidad genética que presenta la muestra colectada y corrobora los resultados obtenidos en el proyecto In situ. Además la comparación de la riqueza alélica mantenida por cada región de colecta hace presumir que existe un flujo génico constante entre estos lugares.

Un set de 18 marcadores microsatélite (SSR, del inglés “simple sequence repeat”, repetición de secuencia simple) identificados en Solanum tuberosum (papa cultivada) y que cubren sus 12 cromosomas fue desarrollado previamente para genotipificar el germoplasma de la papa cultivada. Hemos evaluado su utilidad a diferentes distancias filogenéticas de su especie originaria, la papa cultivada S. tuberosum, en una muestra de 50 especies de papa silvestre y otras 2 especies del mismo género. Los marcadores SSR produjeron amplicones en 27% a 100% de las 52 especies, dependiendo del marcador. Se comprobó mediante secuenciación de una muestra de amplicones que los motivos repetitivos estuvieron presentes en la mayoría de los fragmentos secuenciados. Además, se observó un alto grado de polimorfismo de un solo nucleótido (SNP, del inglés “single nucleotide polymorphism”, polimorfismo de un solo nucleótido) e inserciones / supresiones (indel, del inglés insertion / deletion) entre los motivos repetitivos y la secuencia de los iniciadores (primers). Estos resultados indican, en primer lugar, que los 18 loci microsatélites producen amplicones en loci homólogos. En segundo lugar el alto grado de polimorfismo fuera del motivo repetitivo indica que existe un considerable grado de homoplasia que reducirá extensamente la utilidad del set de SSR para papa cultivada en estudios filogenéticos en especies de papa silvestre distanciadas de la base de germoplasma de la papa cultivada. A pesar de esto, el análisis de distancia genética usando el índice de similitud de Jaccard y el método de agrupamiento Neighbor Joining, produjo dendrogramas que coinciden con hipótesis de relaciones cladísticas basadas en recientes filogenias moleculares, pero no así con relaciones anteriores basadas en series. / --- A kit of 18 microsatellite markers, also referred to as simple sequence repeats (SSR), covering all 12 chromosomes of the potato was previously developed for genotyping the cultivated potato. We have assessed its utility on a sample of 50 wild potato species and 2 other species of the same genus at varying phylogenetic distances from its source, the cultivated potato Solanum tuberosum. The SSR markers produced amplicons in 27% to 100% of the 52 species. A sample of them was sequenced. Although repeat motifs were present in most of the amplicons sequenced, a high degree of single nucleotide polymorphism (SNP) and insertion / deletion events (indel) was observed between the repeat motifs and the primer sequence. These results indicate that: firstly, the 18 microsatellite loci produce amplicons in homologous loci; and secondly, homoplasy will be relatively frequent and hence reduce largely the utility of the cultivated potato SSR kit for phylogenetic studies in wild potato species distant from the cultivated potato germplasm base. Despite this, genetic distance analyses using Jaccard similarity index and Neighbor Joining clustering method produced trees roughly matching hypotheses of cladistic relationships based on recent molecular phylogenies, but not on prior series relationships.

La variabilidad genética en una muestra poblacional de 49 individuos no emparentados de la provincia de Andahuaylas, fue analizada con los marcadores microsatélites TPOX y TH01 mediante la técnica de PCR múltiplex. Los amplificados fueron separados mediante electroforesis en geles de poliacrilamida y visualizados por tinción con nitrato de plata. Ambos loci resultaron polimórficos, con 5 alelos en cada loci, y se encontraron en equilibrio de Hardy-Weinberg. La heterocigosidad de los loci TPOX y TH01 presentaron valores bajos en comparación con lo reportado en otras poblaciones mundiales; lo cual determinó que la variabilidad genética de la población estudiada, medida por la heterocigosidad promedio por locus, resultara baja. Se estimaron valores de FST como medida de subdivisión poblacional en ambos loci, entre la muestra poblacional de Andahuaylas y poblaciones caucásicas, asiáticas, africanas, oceánicas y algunas relacionadas, en cuanto su origen, a la muestra poblacional estudiada. No se encontró subdivisión genética con la muestra poblacional peruana de Mesa Redonda (Tito y col., 2004) en los loci TPOX y TH01, ni con una muestra poblacional de hispanos residentes en Estados Unidos reportada por Budowle y col. (1999) y la población Mapuche de Argentina (Tourret y col., 1999) en el locus TPOX. Se corroboró una fuerte correlación genética con la población de Mesa Redonda mediante el análisis de las distancias genéticas de Reynolds representadas en un árbol filogenético neighbor-joining. / ---A population study in a sample of 49 unrelated individuals from the Province of Andahuaylas (Southern Peru) was carried out using the TPOX and TH01 STRs markers, in order to estimate their level of genetic variability. The two loci were typified by PCR multiplex. The PCR products were separated by electrophoresis on gel polyacrylamide and visualized by silver staining. Both loci were polymorphic, with 5 alleles each one, and met Hardy-Weinberg expectations. In both loci, the heterozygosity showed values that were low in comparison with world populations. The genetic variability of the Andahuaylas population, measured as the average heterozygosity per locus, was low. FST were calculated as a measure of population subdivision, between the Andahuaylas population and others world populations, in both loci. No appreciable genetic subdivision was found with the Peruvian Mesa Redonda Lima population (Tito et al., 2004) in both loci, and in the TPOX locus with a sample of Hispanic population from United States reported by Budowle et al. (1999) and The Mapuche population from Argentina (Tourret et al., 1999). The Reynolds’ distances represented in a neighbor-joining tree confirmed the great genetic correlation with Mesa Redonda Lima population.