MX2013012293A - Semillas hibridas de variedad de papa. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a líneas de papa diploides, fértiles, autocompatibles y esencialmente homocigotas, en donde dichas líneas comprenden rasgos agronómicamente deseables tales como el vigor. Además, la invención revela los métodos para producir dichas plantas y semillas híbridas obtenidas por el cruce de dichas líneas homocigotas de papa y plantas de papa cultivadas a partir de dicha semilla.

Description

SEMILLAS HÍBRIDAS DE VARIEDAD DE PAPA CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere al campo de la agricultura; en particular, a nuevas plantas y a los procesos para obtenerlas. La invención se refiere también a métodos para mejorar la constitución genética de plantas de cultivo y a las plantas asi obtenidas. La invención se refiere también a un método para producir semillas híbridas y a las semillas .híbridas así producidas, así como a métodos para producir cultivos usando las semillas híbridas de la invención.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La papa (Solanum tuberosum L.) es parte integral del sistema alimentario global. Es la mercancía alimentaria que no es cereal número uno del mundo, con una producción que alcanzó ÍT132 C3. de 325 millones de toneladas en 2007.

Al contrario de otros cultivos importantes del campo, las papas se reproducen vegetativamente a partir de otras papas. Por lo tanto, una parte de la cosecha de cada año, que varía entre el 5 y el 15 por ciento, dependiendo de la calidad de ios tubérculos cosechados, se aparta para reusarla en la siguiente estación de plantación. La mayoría de los cultivadores en los países en desarrollo seleccionan y guardan sus propios tubérculos de semilla. En los países desarrollados, los cultivadores prefieren comprar "semilla certificada", libre de enfermedades, de proveedores especializados .

Las papas para semilla son más difíciles de producir y suministrar que la semilla de grano o pulso. Una proporción de semilla : cosecha de 1:20 para las papas se considera buena, en comparación con 1:400 para el maíz o de 1:10,000 para el jitomate. Por lo tanto, una hectárea puede requerir dos toneladas de material de semilla para elevar al máximo el rendimiento de productos cosechados, en comparación con 18 kg de maíz. A fin de romper el adormecimiento, las papas de semilla deben ser almacenadas durante varias semanas, antes de que puedan ser plantadas. Las condiciones correctas durante el almacenamiento, tales como la cantidad de luz, la temperatura y la humedad son cruciales para asegurar buena calidad de la "semilla".

Además de la pobre proporció de semilla : cosecha, las papas de semilla atraen y transportan plagas y enfermedades. Estas incluyen (entre otras) la fitoftora de la papa, los gorgojos de la papa andina, nemátodos, polillas de tubérculo y virus. Estos últimos son trasmitidos en el campo por áfidos y luego son llevados de generación en generación en las semillas. Esta infección por virus puede disminuir los rendimientos hasta en 20 por ciento.

Las papas de semilla tienen grandes costos de transportación por las grandes distancias entre las principales áreas de producción de semilla y las principales áreas de producción consumidoras, y el peso relativamente alto de los tubérculos individuales de la papa de semilla.

Para alimentar la creciente población mundial, ahora y en el futuro, la industria de la papa tiene que seguir creciendo para satisfacer las necesidades del público consumidor. Se dedican esfuerzos sustanciales en la investigación y el desarrollo, dedicados a modernizar la siembra y la cosecha de los campos y a procesar las papas, asi como al desarrollo de variedades de papa económicamente ventajosas. Per medio de cruzas de papas, los investigadores esperan obtener papas con las características deseables de buen procesamiento, tanto para el consumo fresco, co o para fines industriales; alto contenido de sólidos solubles, elevado rendimiento, resistencia a las enfermedades y las plagas, y adaptabilidad a diversas áreas y condiciones de desarrollo .

La investigación que conduzca a variedades de papa que combinen las características ventajosas aludidas arriba, es empírica en gran medida. Esta investigación requiere de grandes inversiones de tiempo, mano de obra y dinero. El desarrollo de un cultivo de papa frecuentemente puede tardar hasta ocho años o más, seguidos por al menos cinco años de propagación a fin de obtener cantidades suficientes para uso comercial. La reproducción comienza con la selección cuidadosa de ios progenitores superiores a fin de incorporar las características muy importantes en la progenie. Puesto que todos ios rasgos deseados usualmente no aparecen en una progenie, la reproducción es un proceso continuo de selección de los mejores recombinantes que combinan rasgos favorables de los progenitores.

La ardua tarea de producir una nueva variedad de papa se comprende mejor cuando se entiende la genética de la papa. La papa comercial tiene un genoma tetraploide. Los tubérculos diploides generalmente son demasiado pequeños para aplicaciones comerciales importantes. Además, el genoma tetraploide es extremadamente heterocigótico, con frecuencia alojando múltiples alelos por sitio. Se cree que la auto-incompatibilidad, que es experimentada primariamente al nivel diploide, la depresión de la reproducción interna, , son los responsables del mantenimiento de la variabilidad genética elevada que se encuentra en la papa y que domina sobre los alelos heterocigóticos (heterosis) lo que da por resultado plantas vigorosas. En una plántula típica de papa obtenida a partir de una cruza entre dos líneas parentales no relacionadas, los alelos perniciosos pueden contribuir, por lo tanto, ya sea a una aptitud reducida en el caso de homocigosidad, o a un vigor incrementado, en caso de heterocigosidad . Está claro que un cultivador necesita grandes poblaciones para elevar al máximo la probabilidad de encontrar individuos que lleven un número relativamente alto de sitios heterocigóticos y un número bajo de sitios omocigóticos , al mismo tiempo que exhiban también combinaciones benéficas de rasgos agronómicamente convenientes .

Las actuales técnicas de reproducción de la papa se basan en la cruza controlada de clones parentales, que a su vez son el resultado de un desarrollo comprensivo previo a la reproducción, durante el cual se aplican otras, técnicas especiales, tales como duplicación cromosómica, rescate de embrión y fusión somática, a fin de introducir las características benéficas, por ejemplo, de especies Solanum silvestres y primitivas en estos clones. El material parental que se encuentra adecuado para crianza adicional, después de un procedimiento de selección fenotípica, se cruza entonces mutuamente y se siembran las semillas híbridas no uniformes resultantes en grandes números, en invernaderos. De decenas de miles de plántulas Fl individuales, se cosechan los tubérculos y se retienen para plantarlos el siguiente año. El siguiente año se planta un solo tubérculo de "semilla" de cada sementera resultante, en el campo. Se debe tener precaución extrema para evitar la introducción de virus y enfermedades, puesto que el material se expande sólo clonalmente (de manera vegetativa) antes de venderlo a consumidores individuales años después. Después del segundo año, se toman muestras de los tubérculos para mediciones de densidad y pruebas de descendencia preliminares, a fin de determinar si los tubérculos son adecuados para uso comercial. Se planta entonces una multitud de tubérculos de plantas que habían sobrevivido al proceso de selección, hasta este punto, el tercer año, para una serie más comprensiva de pruebas de descendencia y determinaciones de densidad. En la etapa del cuarto año de desarrollo, se desarrolla un número que disminuye de selecciones sobrevivientes en números siempre en expansión y se someten sus plantas a análisis de campo en varias etapas para determinar su adaptabilidad a diferentes condiciones de desarrollo. Eventualmente, se transfieren las variedades que tienen calidades agronómicas superiores, a otras granjas y se incrementa la "semilla" (en la forma de tubérculos) a escala comercial. Puesto que un tubérculo de "semilla" puede generar entre 6 y 20 tubérculos cosechados, este proceso de escalación ascendente puede tardar años antes de que se produzca suficiente "semilla". Por lo general, para este tiempo, se han invertido ocho o más años de plantar, cosechar y probar, al intentar desarrollar un nuevo cultivo mejorado de papa.

Para reducir la depresión de endogamia, un cultivador puede introducir nuevos genes procedentes de un antecesor genéticamente más remoto, tal como de especies silvestres y primitivas, con niveles ploides que varían de diploide a hexaploide. Sin embargo, cuando se cruzan dos plantas de papa genéticamente no relacionadas, se puede incrementar el nivel de heterocigosidad pero, simultáneamente, se introducen también, simultáneamente, más genes perniciosos. Como consecuencia, un criador típicamente hará cruzas adicionales con más plasma germinal comercial para enriquecer la población en cuanto a alelos favorables. En su totalidad, este programa de reproducción con cruzas múltiples, puede tardar docenas de años, ya que la selección de los genotipos favorables en cada generación pueden tardar ya cinco años. Por lo tanto, la reproducción de papas actualmente es un ejercicio predominantemente empírico, caracterizado fuertemente por iteración.

Las papas y sus especies silvestres relacionadas (especies de Solanum que tienen tubérculos) son en su mayoría exogámicas debido a que la autofertilización es impedida por un sistema de autoincompatibilidad gametofítica . La autoincompatibilidad (SI) es un nombre general para varios mecanismos genéticos de las angiospermas , que previenen la auto-fertilización y la endogamia. En las plantas con SI, cuando un grano de polen producido en una planta llega a un estigma de la misma planta o de otra planta con genotipo similar, se detiene el proceso de germinación del polen, desarrollo tubular del polen, fertilización del óvulo y desarrollo del embrión, en una de sus etapas y, consecuentemente, no se producen semillas. La autoincompatibilidad no se encuentra en las papas tetraploides .

La provisión de dichos clones autocompatibles puede facilitar la generación de progenies de papa no mezcladas y, por ende, la producción de lineas de papa (altamente) homocigóticas . Esto podría dar una gran oportunidad al desarrollo de lineas de reproducción de élite homocigótica en las papas. Sin embargo, hasta ahora, el desarrollo de lineas de élite homocigóticas con rasgos genéticamente fijos, agronómicamente deseables, que permitieran la producción de semilla de papa híbrida, genéticamente uniforme, no ha tenido éxito .

La provisión de líneas de élite homocigótica es impedida por causas desconocidas. La no mezcla de un clon autocompatible, encontrado ocasionalmente, da por resultado una disminución más lenta de la heterocigosidad, que lo que teóricamente era de esperar. La declinación más lenta de la heterocigosidad puede ser el resultado de selección no intencional pero inevitable durante el mantenimiento sin mezclar de las plantas heterocigóticas en los brotes que exhiben mayor vigor, fertilidad y germinación de semilla. Esto implica que, cuando se reduce la heterocigosidad por la ausencia de mezcla, también se reducen la fertilidad el vigor y las plantas se pueden volver débiles y completamente estériles. La situación empeora quizás por el establecimiento de configuraciones homocigóticas de los genes perniciosos recesivos. Este fenómeno, al que se hace referencia generalmente como depresión de endogamia, ha impedido en gran medida el desarrollo de líneas de papa homocigóticas y, por consiguiente, la producción de semilla de papa híbrida, uniforme.

Hay un prejuicio grande contra la producción de líneas de reproducción homocigóticas en la papa, debido a la depresión de endogamia. Uijtewaal y coautores (Euphytica 36 (1987) 745-753) indicó que debido a los problemas de esterilidad, los clones homocigóticos de la papa tendrían poca importancia para la reproducción práctica. Se consideró desarrollar lineas de endogamia homocigótica pero fue imposible en las papas (Umaerus, 1987, Proceeding of tke 10th Triennial Conference of the European Association of Potato Research, Aaiborg, Dinamarca, páginas 72-103, citado en Almekinders y coautores, 2009 Potato Resarch 52:275-293). Desde hace mucho se han considerado promisorias las rutas que implican la duplicación de los haploides. No obstante, hasta el dia de hoy la opinión generalizada es que la depresión de endogamia en la papa diploide es demasiado fuerte para dar siquiera por resultado plantas homocigóticas vigorosas.

Birhman y Hosaka (Genome 43: 495-502 (2000)) han sugerido la posibilidad de utilizar el gen Sli derivado de S. chacoense para el desarrollo de lineas de semilla de papa verdadera (TPS) altamente homocigóticas y la reproducción por heterosis de la papa. Sin embargo, hasta la fecha, no se ha informado de lineas homocigóticas con rasgos agronómicos buenos, tales como buen rendimiento de tubérculos, , a partir de esta linea de investigación propuesta. Más bien los homocigotos que se han producido no exhiben ningún rendimiento de tubérculo agronómicamente relevante.

Rommens, en 2010 (Genetic modification of Plants, Kempen & Jung, eds . , en: Biotechnology in Agriculture and Forestry 64(1): 61-77 (2010)) aboga por la ruta de la transformación genética debido al hecho de que los esfuerzos por mejorar el rendimiento y la calidad de este cultivo son obstaculizados por la depresión endogámica.

En pocas palabras, la producción de verdaderas líneas de reproducción de papa se considera imposible. Debido a ello, la reproducción de papas no puede escapar de los esquemas tradicionales basados en la cruza de heterocigotos tetraploides . Como resultado, se considera que es un desafío formidable combinar diversos rasgos de utilización (relacionados con usos frescos y de procesamiento) , resistencias a patógenos y plagas y otros numerosos rasgos agronómicos relevantes, con mejoras en el rendimiento a cultivos comercialmente aceptables (Douches y coautores, 1999, Crop Science 36(6): 1544-1552).

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Es un objetivo de la presente invención proveer medios y métodos para la producción de líneas de reproducción de élite de papas y para la producción de semilla de papa híbrida, uniforme, a partir de la cual se puedan desarrollar plantas que exhiban rendimiento de tubérculos agronómicamente relevante .

La presente invención ha intentado obtener líneas de reproducción parentales homocigóticas , para la propagación generacional de papas, a través de varias rutas, ninguna de las cuales fue satisfactoria. Estas rutas no exitosas incluyeron la androgénesis , la ginogénesis, la duplicación de haploides y la ausencia continua de mezclas. Sólo mediante la ausencia repetida de mezclas de una planta auto-compatible que comprende el gen Sli derivado de S, chacoense y el uso de did [sic], los inventores llegaron al producto de la presente invención .

La presente invención provee ahora métodos y plantas como se cita en las reivindicaciones que vienen al final.

En un primer aspecto, la invención provee una linea de papas diploide, fértil, autocompatibie y esencialmente homocigótica, que comprende plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta. Las plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco de por lo menos 200 g por planta, en términos generales, también se dice aquí que son vigorosas.

En una modalidad preferida, dicha linea, además del rendimiento de tubérculos, comprende por lo menos un rasgo agronómicamente deseable, más preferible, por lo menos 2, 3, 4, 5 o 6 (adicionales). De preferencia, los rasgos agronómicamente deseables están seleccionados del grupo que consiste de: tolerancia a los insectos, resistencia a los nemátodos, resistencia a las enfermedades (incluyendo, pero sin restricción a ella, resistencia a la roña provocada por Streptomyces spp, roña polvosa, Rhizoctonia , tiña de plata, Phytophthora infestans) , tolerancia a herbicidas, tolerancia al frío, tolerancia a la inundación, tolerancia a la humedad, tolerancia a raíz seca y húmeda, tolerancia a la salinidad y resistencia a la edulcoración por frío.

En otra modalidad preferida de la línea de papa de la invención, las plantas de esa línea, cuando maduran, alcanzan un peso fresco promedio del follaje y los retoños de por lo menos 500 g por planta. Las plantas que alcanzan un peso fresco promedio del follaje y los retoños de por lo menos 500 g en términos generales también son llamadas aquí vigorosas.

En otro aspecto, la presente invención provee una planta de una línea de acuerdo con la invención, como se describe arriba. De preferencia esa planta es diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigótica, y tiene un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta.

En otro aspecto, la presente invención provee una semilla de una planta como se describe arriba. Esa semilla puede ser homocigótica (es decir, representar una semilla no mezclada) , pero también puede ser heterocigótica para los alelos en los que difieren los progenitores. En una modalidad, la semilla de preferencia es una. semilla de papa híbrida uniforme. Esa semilla de papa híbrida uniforme es el resultado de una cruza entre dos plantas homocigóticas, autocompa ibies, fértiles y vigorosas, de una linea de acuerdo con la invención como se describe arriba; de preferencia, de dos lineas diferentes; donde las lineas contienen por lo menos 20 por ciento de sitios homocigóticos contrastantes, según se puede determinar mediante análisis de marcador molecular.

En otro aspecto, la presente invención provee un método para producir una linea de papa diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigótica, que comprende plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta, que comprende: (a) proveer una primea planta de papa; esa primea planta de papa es una planta de una primera linea de papa diploide, autocompatible, fértil y esencialmente homocigótica; (b) proveer una segunda planta de papa; donde la segunda planta de papa es una planta de una linea de papa diploide o tetraploide, que puede tener cualquier nivel de homocigosidad la línea de la segunda planta de papa comprende plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta; (c) polinizar cruzadamente las plantas de papa primera y segunda. para proveer semillas y recoger las semillas, proporcionando de esa manera una generación de progenie en la forma de una semilla de progenie híbrida; (d) desarrollar la semilla de progenie híbrida a una población de plantas de papa de progenie híbridas y seleccionar de la población las plantas que producen tubérculos a un rendimiento, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta; y (e) autofecundar la planta de papa de progenie híbrida, o retrocruzar la planta de papa de progenie híbrida, a una planta de papa de dicha línea de la primera planta de papa, durante entre 1 a 8 autofecundaciones o retrocruzas, para proveer de esa manera una línea de reproducción de papa diploide, autocompatible y esencialmente homocigótica, que comprende plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta.

Una primera planta de papa en un método como se describe aquí, de preferencia es una planta de una primera línea de papa diploide, autocompatible, fértil y esencialmente homocigótica; donde la autocompatibilidad está condicionada por la presencia de un alelo dominante de un gen inhibidor de sitio S (sitio de autoincompat ibilidad) (Sli) que es no alélico con respecto al sitio S, como está descrito en Hosaka y Hanneman, 1998, Euphytíca, 99: 191-197.

Cuando se efectúa el método anterior a una escala suficientemente grande (por lo menos más de 10,000 plantas) y se efectúa con el uso de una segunda planta de papa adecuada, que de preferencia es un clon de papa diploide que es esencialmente no homocigótico, comprendiendo dicha linea de la segunda planta de papa plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresad en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta, de preferencia, una línea tal como IVPAA-096-18 (D2), como se describe en los ejemplos más adelante; lo que da por resultado la producción de una línea de reproducción esencialmente homocigótica, fértil, vigorosa y autocompatible ; donde el vigor está representado en particular por un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en aramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta. La provisión de dicha linea de reproducción es un paso crucial en la provisión de verdaderas semillas de papa (TPS) genéticamente homocigóticas .

La primera y la segunda líneas de reproducción pueden ser usadas posteriormente en la producción de las TPS cuando la primera y la segunda líneas de reproducción comprenden carácter!stic¿¾s agronómicamente deseables, tienen buenas capacidades de combinación en general y, de preferencia, tienen por lo menos un 20 por ciento de sitios homocigóticos contrastantes, corno se pude determinar mediante análisis con marcador molecular.

En una modalidad preferida del método para producir una linea de papa diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigótica, de acuerdo con la invención, se repiten los pasos a-3, donde el paso b comprende la provisión de una (o más) tercera planta de papa, donde la tercera planta de papa es una planta de una línea, de papa diploide o tetraploide, que puede tener cualquier nivel de homocigosidad; donde la tercera planta de papa es una donadora de un rasgo adicional agronómicamente conveniente. De preferencia, el rasgo se selecciona del grupo que consiste de: tolerancia a los insectos, resistencia a ios nemátodos, resistencia a las enfermedades (incluyendo, pero sin restricción a ellas: la resistencia a la roña provocada por Streptomyces spp, a la roña polvosa, Rhizoctonia , la tiña plateada, Phytophthora infestans) , la tolerancia a los herbicidas, la tolerancia al frío, la tolerancia a la sequía, la tolerancia a la humedad, la tolerancia a la necrosis seca y húmeda, la tolerancia a la salinidad y la resistencia a la edulcoración por frío, o cualquier otro rasgo agronómicamente benéfico o cualquier otra característica conveniente, como se definen aquí.

La segunda planta de papa o la tercera, como se describen arriba, pueden ser un clon de papa diploide, seleccionado de las plantas D1-D21 que están enlistadas en la tabla 6 del ejemplo 3 que viene después. Las personas expertas entenderán que también se pueden usar otros clones de papa diploides. Se prefiere con mucho el uso del clon de papa IVPAA-096-18 (D2), que está disponible del Laboratorio de Reproducción de Plantas (IVP) (Dr. Ir Ronald B. C. Hutten) , Wageningen University, Droevendaalsesteeg 1, 6708 PB Wageningen, Países Bajos.

Se proveen fuentes apropiadas (comerciales) de cultivos tetraploides a través de la base de datos European Cultivated Potato Datábase (ECPD) en http : //www . europotato . org/menú . php y/o la base de datos Potato Pedigree Datábase del grupo de expertos Plant. Breeding (una cooperación entre el Laboratorio de Reproducción de Plantas de Wageningen UR, Países Bajos) y la unidad de negocios Biodiversity and Breeding of Plant Research International (PRI) , Wageningen, Países Bajos, en http : //www . plantbreeding . wur . nl/potatopedigree/ .

En otra modalidad preferida de ese método, ia primera planta de papa es una planta de la línea de papa NCIMB 41663, NCIMB 41664, NCIMB 41665 0 NCIMB 41765, semillas representativas de dicha línea han sido depositadas en el NCIMB, Aberdeen, Escocia.

En otra modalidad preferida de ese método, la segunda planta de papa es una planta de una segunda línea de papa diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigótica .

En otra modalidad preferida del método, la segunda planta de papa es una planta de una segunda linea de papa diploide, fértil, autocompatible.

El método para producir una línea de reproducción de papa diploide puede comprender adicionalmente los pasos de incrementar el valor reproductivo de la línea de reproducción de papa diploide, por entrecruzamientos, autofecundación y retrocruzamientos, al mismo tiempo que se seleccionan continuamente los rasgos agronómicamente deseables. Se efectúan cruzas experimentales para evaluar las capacidades combinatorias generales (posibilidad de intercruzamiento) .

En otro aspecto, la presente invenció provee una línea de reproducción de papa diploide, más preferible, una línea de élite, obtenible mediante el método de la presente invención que se describió más atrás.

En otro aspecto, la presente invención provee una. semilla de papa híbrida, obtenible cruzando plantas de una primera y una segunda líneas de reproducción de papa diploide, de acuerdo con la presente invención, como se describió más arriba, donde esas plantas de la primera y de la segunda líneas de reproducción de papa diploide contienen por lo menos 20 por ciento de sitios homocigóticos contrastantes, según se puede determinar mediante análisis con marcador molecular.

En otro aspecto, la presente invención provee un método para producir una semilla de papa híbrida, uniforme, que comprende : (a) proveer una primera planta de papa; la cual primera planta de papa es una planta de una primera línea de papa diploide, fértil, autocornpatible y esencialmente hornocigót ica ; (b) proveer una segunda planta de papa, donde la segunda planta de papa es una planta de una segunda línea de papa diploide, fértil, autocornpatible y esencialmente hornocigótica ; donde las plantas primera y segunda contienen por lo menos 20 por ciento de sitios hornocigót icos contrastantes, según puede determinarse mediante análisis de marcador molecular; y (c) polinizar cruzadamente la primera y la segunda plantas de papa y permitir que una de las plantas párenteles produzca bayas con semillas y recoger esas semillas de las bayas para proveer una generación de progenie en la forma de una semilla de progenie híbrida.

En una modalidad preferida de un método para producir semilla híbrida, la primera planta y la segunda planta de papas son líneas de papas que comprenden plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta, de preferencia donde las plantas de papa primera y segunda son plantas que tienen un rendimiento de tubérculos de por lo menos 200 g de peso fresco por planta.

En otra modalidad preferida del método de producir semilla híbrida, por lo menos una de las plantas de papa primera y segunda comprende por lo menos un rasgo agronómicamente conveniente, seleccionado, de preferencia, del grupo que consiste de: tolerancia a los insectos, resistencia a los nemátodos, resistencia a las enfermedades (incluyendo, pero sin restricción a ellas, resistencia a la roña provocada por Streptomyces spp, roña polvosa, Rhizoctonia , tiña plateada, Phytophthora infestans) , tolerancia a los herbicidas, tolerancia al frío, tolerancia a la sequía, tolerancia a la humedad, tolerancia a la necrosis seca y húmeda, tolerancia a la salinidad y resistencia a la edulcoración por frío.

En otra modalidad preferida de un método para producir semilla híbrida de acuerdo con la presente invención, la primera linea de papa es una planta de papa de progenie diploide, autocompatible y esencialmente homocigótica, que comprende el gen Sli, de preferencia, donde la primera planta de papa es una planta de las líneas de papa NCI B 41663, NCIMB 41664, NCIMB 41665 o NCIMB 41765, semillas representati as de dichas líneas han sido depositadas en el NCIMB, Aberdeen Escocia, o una planta de papa progenie de ellas, diploide, autocompatible y esencialmente homocigótica.

En otra modalidad preferida de un método para producir semilla híbrida, de acuerdo con la presente invención, la segunda planta de papa es una planta de una segunda línea de papa diploide, autocompatible y esencialmente homocigótica, que comprende de preferencia por lo menos dos rasgos agronómicamente deseables, seleccionados del grupo que consiste de: tolerancia a los insectos, resistencia a los nemátodos, resistencia a las enfermedades (incluyendo, pero sin restricción a ellas, resistencia a la roña provocada por Streptomyces spp, roña polvosa, Rhizoctonia , tiña plateada, Phytophthora infestans) , tolerancia a ios herbicidas, tolerancia al frío, tolerancia a la sequía, tolerancia a la humedad, tolerancia a la necrosis seca y húmeda, tolerancia a la salinidad y resistencia a la edulcoración por frío.

En otro aspecto, la presente invención provee una semilla, de las líneas de papa NCIMB 41663, NCIMB 41664, NCIMB 41665 o NCIMB 41765; semillas representativas de esas líneas han sido depositadas en el NCIMB, Aberdeen, Escocia.

En otro aspecto, la presente invención provee una semilla producida por el método para producir una semilla de papa híbrida uniforme que se describe aquí.

En otro aspecto, a presente invención provee una planta de papa híbrida, o una parte de ella, producida desarrollando la semilla de la presente invención.

En otro aspecto, la presente invención provee polen o un óvulo de la planta de papa híbrida, o una parte de ella, de la presente invención.

En otro aspecto, la presente invención provee un tubérculo de la planta de papa híbrida de la presente invención .

En otro aspecto, la presente invención provee una planta de papa que tiene todas las características fisiológicas y morfológicas de la planta de papa híbrida producida desarrollando la semilla de la presente invención.

En otro aspecto, la presente invención provee una planta de papa regenerada del cultivo de tejido de la presente invención; donde la planta de papa regenerada tiene todas las características fisiológicas y morfológicas de la planta de papa híbrida producida desarrollando la semilla de la presente invención.

En otro aspecto, la presente invención provee un método para producir una semilla de papa híbrida; donde el método comprende cruzar una primera planta de papa con una segunda planta de papa y cosechara la semilla de papa híbrida resultante; donde la primera planta de papa de origen y/o la segunda planta de papa de origen es una planta diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigótica , de acuerdo con la presente invención, que tiene un rendimiento de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta.

En otro aspecto, la presente invención provee un método para producir una planta, de papa híbrida; comprendiendo el método producir una semilla de acuerdo con un método de la presente invención y desarrollando la semilla a una planta de papa .

En otro aspecto, la presente invención provee una planta de papa producida por el método de la invención o un tubérculo de ella.

En otro aspecto, la presente invención provee un método que comprende una serie de por lo menos cuatro líneas de papa entrecruzables , homocigóticas , diploides, fértiles, autocompatibles y esencialmente homocigóticas, que comprenden plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta, de acuerdo con la presente invención; donde cada una de las lineas difiere de otra linea de la serie por tener por lo menos 20 por ciento de sitios homocigóticos contrastantes, como se puede determinar mediante análisis con marcador genético molecular.

La invención provee también, como una modalidad de los métodos de la invención que se describieron más arriba, métodos que comprenden los pasos de: (a) proveer una primea planta de papa; esa primera planta de papa es una planta de una primea linea de papa diploide, autocompatible y esencialmente homocigótica, que lleva cromosomas con alelos para rasgos agronómicamente convenientes, que se van a expresar en las generaciones de progenie; (b) proveer una segunda planta de papa, donde la segunda planta de papa es una planta de una segunda linea de papa diploide, autocompatible y esencialmente homocigótica, que tiene cromosomas con alelos para rasgos agronómicamente conveniente que van a ser expresados en generaciones de una progenie y que pueden ser diferentes de los rasgos de la primera p1anta ; y (c) polinizar cruzadamente la primera planta y la segunda planta, de manera que una de las plantas originales produzca bayas con semillas; y recoger las semillas de las bayas para proveer una generación de progenie en la forma de semillas de progenie híbridas que llevan combinaciones de cromosomas con dichos alelos.

De esa manera, en una modalidad alternativa, la planta de la primera linea de papa puede llevar cromosomas con alelos para rasgos agronómicamente convenientes que van a ser expresados en generaciones de progenie; en cuyo caso el rasgo agronómicamente deseable en la planta de la segunda linea de papa puede ser diferente de los rasgos de la primera planta.

En otro aspecto, la presente invención provee un método para producir una planta de papa resistente a los herbicidas, resistente a los nemátodos, resistente a los insectos y/o resistente a las enfermedades; el método comprende producir-una semilla de acuerdo con un método de la invención descrito más atrás, cruzando lineas párenteles que son resistentes a los herbicidas, resistentes a los nemátodos, resistentes a los insectos y/o resistentes a las enfermedades, y desarrollar esa semilla a una planta de papa.

En otro aspecto, la presente invención provee una planta de papa resistente a los herbicidas, resistente a los nemátodos, resistente a los insectos y/o resistente a las enfermedades, producida mediante el método de la presente invención que se describió más arriba.

En otro aspecto más, la presente invención provee un método para prevenir la trasmisión de infecciones por virus entre generaciones de papas, que comprende: (a) proveer una primera planta de papa; esa primera planta de papa es una planta de una primera linea de papa diploide, autocompatibie y esencialmente homocigótica; (b) proveer una segunda planta de papa, donde la segunda planta de papa es una planta de una linea de papa que puede tener cualquier nivel de ploidez y/o cualquier nivel de homocigosidad; la segunda planta de papa lleva un cromosoma con un alelo para un rasgo agronómicamente conveniente que va a ser expresado en una generación de progenie; (c) polinizar cruzadamente la primera planta de papa con la segunda, de manera que una de las plantas parentales produzca bayas con semillas, y recoger las semillas de las bayas para proveer una generación de progenie en la forma de una semilla de progenie híbrida que lleva un cromosoma con dicho alelo; (d) desarrollar la semilla de progenie híbrida a una plant¿¾ de papa de progenie híbrida que lleva un cromosoma con dicho alelo; y (el) cosechar los tubérculos de la planta de papa de progenie híbrida para proveer tubérculos que expresen dicho rasgo; o (e2) autofecundar la planta de papa de progenie híbrida o retrocruzar la planta de papa de progenie híbrida a una planta de papa de dicha línea de la primera planta de papa, proporcionando de esa manera más plantas de progenie que llevan un cromosoma con el alelo y donde las plantas de progenie son incremerit¿idamente homocigóticas después de cada retrocruza o de cada paso de autofecundación.

En otro aspecto, la presente invención provee una linea de papa diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigótica, que comprende plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 gramos por planta; obteniéndose la planta mediante : (a) proveer una primera planta de papa; la planta de papa es una planta de una primera línea de papa diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigótica; (b) proveer una segunda planta de papa; donde la segunda planta de papa es una planta de una línea de papa diploide que tiene un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta; (c) polinizar cruzadamente las plantas primera y segunda y permitir que una de las plantas de origen produzca bayas con semillas y recoger las semillas de las bayas para proveer una generación de progenie en la forma de una semilla de progenie híbrida; (d) desarrollar la semilla de progenie híbrida a una planta de papa de progenie híbrida; (e) retrocruzar la planta de papa de progenie híbrida con una planta de papa de la línea de la primera planta de papa, y seleccionar de las plantas de progenie así generadas, una planta que sea diploide, autocompatible y vigorosa y que produzca tubérculos a un rendimiento, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta; y (f) autofecundar la planta diploide, autocompatible y vigorosa, durante 1 a 8 generaciones, al mismo tiempo que se selecciona la autocompatibilidad y el vigor, como se define en (e) .

En otro aspecto, la presente invención provee una semilla de papa híbrida; esa semilla, cuando se siembra, produce una planta de papa diploide, fértil, autocorapatible y esencialmente heterocigótica, que tiene un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta; siendo obtenible dicha planta al: (a) proveer una primera línea de papa diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigótica, que comprende plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta ; (b) proveer una segunda, línea de papa diploide, fértil, autocompatibie y esencialmente homocigótica que comprende plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta; donde la primera y la segunda plantas contienen por lo menos 20 por ciento de sitios homocigóticos contrastantes, como se puede determinar mediante análisis con marcador molecular; y (c) polinizar cruzadamente la primera y la segunda plantas de papa y permitir que por lo menos una de las plantas de origen produzca bayas con semillas, y recoger la semillas de las bayas para proveer una generación de progenie en la forma de una semilla de progenie híbrida.

Los pasos de seleccionar o proveer plantas que sean homocigót icas o el paso de seleccionar o proveer plantas que tengan por lo menos 20 por ciento de sitios contrastantes, como se define aquí más atrás, pueden comprender la selección auxiliada por marcador, usando marcadores genéticos moleculares, como se proveen aqui.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS DE LA INVENCIÓN La figura 1 muestra una presentación esquemática de un esquema de desarrollo para el desarrollo de cultivos de papa híbrida, usando ios métodos y las plantas de la presente invención; donde están indicados los diversos pasos para obtener ios híbridos de papa comerciales: 0, plasma de germen de papa: El origen comprende en principio todos los genotipos de papa dentro de las especies de papa cultivada (Solanum tuberosum) y especies cruzables relacionadas ; 1, papa diploi.de autocompatible : La papa cultivada (Solanum tuberosum) usualmente es autoincompatible , Se introduce la autocompatibilidad a partir de especies relacionadas (ver, por ejemplo, Herrasen, J. G. Th. , 1978, Euphytica 27, 1-11) ; 2, papa diploide homocigótica fértil, autocompatible: Los diploides homocigót icos pueden ser obtenidos duplicando los haploides (Uijte aal y coautores, 1987, Theor. Appl. Genet. 73, 751-78), mediante cultivo de anteras (Jacobsen y Sopory, 1977, Theor. Appl. Genet. 52, 119-123), mediante cultivo de óvulos o mediante autofecundación repetida (Phumichai y Hosaka, 2006, Euphytica, 149, 251-258). El ejemplo de esto último se ilustra aquí; 3, papa diploide vigorosa, fértil, homocigótica, autocompatible: Se incrementa el vigor cruzándola con otra papa diploide, autofecundándola y retrocruzando al mismo tiempo que se selecciona mayor vigor; 4, líneas de reproducción de papa diploide: se introducen rasgos agronómicamente deseables cruzando con otra papa diploide, autofecundando y retrocruzando mientras se seleccionan esos rasgos; 5, líneas de reproducción de papa diploide de élite: El valor de reproducción se incrementa adicionalmente intercruzando, autofecundando y retrocruzando, mientras se seleccionan continuamente los rasgos agronómicamente deseables. Se efectúan cruzas experimentales para evaluar las posibilidades combinatorias en general; 6, cultivos híbridos de papa: Se cruzan las líneas de reproducción que se combinan bien. Las semillas obtenidas son verdaderas semillas de papa híbrida, que son uniformes.

La figura 2 muestra una presentación esquemática de los pedigris de las poblaciones, ios depósitos y las plantas que están descritas en los ejemplos, partiendo de una cruza entre una planta de papa ("H") diploide, esencialmente homocigótica y autocompat ible y tres diferentes clones diploides (DI, D2 y D3) que son esencialmente no homocigóticos y autocompatibles, y que actúan como lineas donadoras de uno o más de ios rasgos agronómicos deseables. La producción de una formación de lineas esencialmente homocigót icas a partir de lineas, de retrocruza hasta clones totalmente autofecundados, teniendo cada uno, uno o más rasgos deseables derivados de las lineas donadoras, provee una serie de líneas de reproducción de élite para la producción de una formación de cultivos de papa híbrida, en la. forma de semilla híbrida. Refiérase a las autofecundaciones. Como se puede ver, y como se detalla en ios ejemplos, únicamente la línea de donadores D2 dio por resultado la producción de un número grande de plantas autocompatibles que mostrarían vigor como se define aquí. Se pudo obtener plantas vigorosas a partir de las demás cruzas también, pero a una frecuencia mucho menor (0.1-1 por ciento) .

La figura 3 exhibe el mapa de enlace genético ultradenso del genorna del clon de reproducción diploide RH89-039-16. El número a la izquierda del grupo de enlace indica el número acumulativo de eventos de recombinación contados desde arriba. El número de marcadores de AFLP en cada depósito está representado por las tonalidades de gris, de acuerdo con la leyenda de la figura. Las posiciones centrómeras putativas están indicadas con "Gen" a lo largo del cromosoma (van Os y coautores, 2006 Genetics 173(2): 1075-1087). Los números a la derecha del grupo de enlace indican la ubicación aproximada del correspondiente PtSNPmarcador que se usa aquí; donde se hace referencia a la tabla 5B en el ejemplo 3 que sigue, para las anotaciones de marcador. La figura indica claramente la distribución de marcadores informativos sobre el genoma de papa de este clon. Se observó una distribución similar para estos marcadores con otro clon usado aqui, el clon SH83-92-488.

La figura 4 muestra datos de marcador de 100 marcadores en 20 diferentes genotipos de papa diploide, que representan el plasma germinal de reproducción de papa diploide (ejemplo 2) .

La figura 5 muestra el resultado del análisis de marcador SNP que se describe en el ejemplo 3, en una serie de seis poblaciones F3 y sus antecesores respectivos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones El término "papa" se usa aqui para referirse al material que es esencialmente de la especie Solanum tuberosum; pero puede incluir segmentos de introgresión de otras especies de tuberosas de la especie Solanum, tales como Solanum chacoense, Solanum phureja, Solanum andigena , Solanum demíssum .

El término "planta de papa" se usa aquí para referirse a una plántula o a una planta madura que se desarrolla a partir de cultivo de células o de semillas. Las personas con experiencia ordinaria en la técnica reconocerán que cuando se usa el término "planta de papa" en el contexto de la presente invención, se incluyen también las variedades derivadas que retienen las características esenciales distintivas de las variedades de papa, por ejemplo, que son el objetivo de la presente invención, tales como una planta de una sola conversión genética de esa variedad o un derivado transgénico que tenga uno o más genes de valor añadido incorporados en él (tales como resistencia a los herbicidas o a las plagas) . Se pueden usar métodos de retrocruza con la presente invención para mejorar o introducir una característica en la variedad.

El término "cruzar", cuando se usa aquí, se refiere a la fertilización de plantas hembras (o gametos) por plantas machos (o gametos) . El término "gameto" se refiere a la célula reproductora haploide (huevo o esperma) producida en las plantas por mitosis a partir de un gametofito e implicada en la reproducción sexual, durante la cual dos gametos de sexo opuesto se fusionan para formar un cigoto diploide. El término incluye en general la referencia a un polen (que incluye la célula de esperma) y un óvulo (que incluye el huevo) . Por lo tanto, "cruzar" se refiere en general a la fertilización de óvulos de un individuo con polen de otro individuo; mientras que "autofecundar" se refiere a la fertilización de óvulos de un individuo con polen del mismo individuo. La cruza se usa ampliamente en la reproducción de plantas y da por resultado una mezcla de información genómica entre las dos plantas cruzadas: un cromosoma de la madre y un cromosoma del padre. Esto dará por resultado una nueva combinación de rasgos genéticamente heredados. Usualmente, la progenie de una cruza se designa como "Fl". Si la Fl no es uniforme (se segrega) usualmente se designa como "población F!". La "autofecundación" de una planta homocigótica usualmente dará por resultado una planta genéticamente idéntica, dado que no hay variación genética. La "autofecundación" de una Fl dará por resultado una progenie que segrega todos los rasgos que tengan sitios heterocigóticos en la Fl . Dicha prole se designa "F2" o "población F2".

Cuando se refiere a "cruzar" en el contexto de obtenerla introgresión de una región genómica o un segmento genómico, la persona experta entenderá que, a fin de obtener la introgresión de sólo una parte de un cromosoma de una planta en el cromosoma de otra planta se requiere que porciones aleatorias de los genomas de ambas lineas parentales se recombinen durante la cruza, debido a la ocurrencia de eventos de cruzamiento en la producción de los gametos de las lineas parentales. Por lo tanto, los genomas de ambos antecesores deben combinarse en una sola célula mediante una cruza, donde, después la producción de gametos a partir de esa célula y su fusión en la fertilización, dará por resultado un evento de introgresión.

El término "intercruzable", cuando se usa aqui, se refiere a la posibilidad de producir plantas de progenie después de hacer las cruzas entre las plantas antecesoras.

Cuando se usan aqui, los términos "introgresar", "introgresión" e "introgresado" se refieren tanto a un proceso natural como a uno artificial, mediante los cuales genes individuales o cromosomas enteros son movidos de un individuo, una especie, una variedad o un cultivo, al genoma de otro individuo, otra especie, otra variedad u otro cultivo, mediante la cruza de esos individuos, especies, variedades o cultivos. En la reproducción de plantas, el proceso usualmente implica la autofecundación o la retrocruza con los antecesores recurrentes para proveer una planta cada vez más homocigótica, que tenga esencialmente las características del antecesor recurrente, además del gen o rasgo intregresado .

El término "introgresión" se refiere al resultado de un evento de introgresión .

El término "retrocruzamiento" se refiere al resultado de un proceso de "retrocruzar" donde la planta que es el resultado de una cruzamiento entre dos líneas parentales se cruza (repetidamente) con una de sus líneas parentales; donde la línea parental usada en el retrocruzamiento se denomina el antecesor recurrente. El retrocruzamiento repetido da por resultado el reemplazo de fragmentos de genoma del antecesor donador con los del recurrente. La progenie de un retrocruzamiento se designa "BCx" o "población BCx", donde "x" representa el número de retrocruzaraientos.

El término "retrocruzar", cuando se usa aquí, se refiere al cruzamiento repetido de una progenie híbrida de nuevo con sus antecesores recurrentes. La planta de papa antecesora que contribuye con el gen de la característica deseada se denomina el antecesor no recurrente o donador. La terminología se refiere al hecho de que se usa el antecesor no recurrente una vez en el protocolo de retrocruzamiento y, por lo tanto, no hay recurrencia. La planta de papa antecesora a la que se transfieren el gen o los genes del antecesor no recurrente se conoce como el antecesor recurrente, ya que se usa para varias rondas en el protocolo de retrocruzamiento. En un protocolo típico de retrocruzamiento, la variedad original de interés (el antecesor recurrente) se cruza con una segunda variedad {el antecesor no recurrente) que lleva el gen individual que interesa transferir. La progenie resultante de este cruzamiento se vuelve a cruzar entonces con el antecesor recurrente y se repite el proceso hasta que se obtenga una planta de papa en la que se recuperen esencialmente todas las características morfológicas y fisiológicas deseadas del antecesor recurrente en la planta convertida, además del gen individual o de un número limitado de genes transferidos del antecesor no recurrente.

La selección de un antecesor recurrente adecuado es un paso importante para un procedimiento de retrocruzamiento satisfactorio. La meta de un protocolo de retrocruzamiento es alterar o reemplazar un solo rasgo o característica de la variedad original. Para lograrlo se modifica, se sustituye o se suplemente un solo gen de la variedad recurrente con el gen deseado del antecesor no recurrente, al mismo tiempo que se retiene esencialmente todo el resto de los genes deseados y, por lo tanto, la constitución fisiológica y morfológica deseada de la variedad original. La selección del antecesor no recurrente particular dependerá del propósito del retrocruzamiento. Uno de los propósitos principales es añadir algunos rasgos agronómicamente importantes y comercialmente deseables, al antecesor recurrente. El protocolo de retrocruzamiento dependerá de la característica o el rasgo que se estén alterando o añadiendo, para determinar un protocolo de prueba apropiado. Si bien se simplifican los métodos de retrocruzamiento cuando la característica que se está transfiriendo es un alelo dominante, también se puede transferir un alelo recesivo. En este caso puede ser necesario introducir una prueba de la progenie para determinar si se ha transferido exitosamente la característica deseada. De preferencia se monitorean dichos genes mediante marcadores moleculares de diagnóstico.

De igual manera, se pueden introducir transgenes en la planta usando cualquiera de una variedad de métodos recombinant.es establecidos, bien conocidos por las personas expertas en la materia.

Se han identificado muchos rasgos genéticos individuales que no se seleccionan regularmente en el desarrollo de una nueva variedad, pero que pueden mejorarse por retrocruzamiento y técnicas de ingeniería genética. Los rasgos genéticos individuales pueden ser transgénicos o no; los ejemplos de esos rasgos incluyen, pero sin restricción a ellos: resistencia a los herbicidas, resistencia a las enfermedades bacterianas, fúngales o virales; resistencia a los insectos, uniformidad o incremento en la concentración de almidón y demás carbohidratos; calidad nutricional incrementada, disminución en la tendencia del tubérculo a magullarse y disminución en la velocidad de conversión del almidón a azúcares.

El término "autofecundar" se refiere al proceso de autofestilización, en el que un individuo es polinizado o fertilizado con su propio polen. La autofecundación repetida eventualmente da por resultado progenie homocigótica .

Una "línea", cuando se usa aquí, se refiere a una población de plantas derivadas de un solo cruzamiento, retrocruzamiento o autofecundación. Las plantas de progenie individuales no necesariamente son idénticas entre sí. Es posible que las plantas de progenie individuales no sean vigorosas, fértiles o autocompatibles , debido a una variabilidad natural. Sin embargo, se prevé que las plantas adecuadas, que son vigorosas, fértiles y autocompatibles, pueden ser identificadas fácilmente en una linea, pueden ser usadas para fines de reproducción adicional.

Cuando se usa aquí, el término "alelo (s)" significa cualquier o cualesquiera formas alternativas de un gen; todos esos alelos se refieren a por lo menos un rasgo o característica. En una célula u organismo diploide, las dos copias de un gen ocupan sitios correspondientes en un par de cromosomas homólogos. Cada copia puede ser un alelo distinto .

Un "gen" se identifica aquí como una unidad hereditaria (frecuentemente indicada por medio de una secuencia de AD ) , que ocupa un sitio especifico en un cromosoma y que contiene la instrucción genética para una contribución a las características fenotipicas potenciales o el rasgo de una planta .

Un "sitio" se define aquí como la posición que ocupa un gen dado en un cromosoma de una especie de planta dada.

Cuando se usa aquí, el término "homocigótico" significa una condición genética que existe cuando alelos idénticos residen en sitios correspondientes en cromosomas homólogos.

El término "esencialmente homocigótico" se refiere a un nivel de homocigosidad de por lo menos 25 por ciento, de preferencia, por lo menos 50 por ciento; más preferible, por lo menos 75 por ciento; todavía más preferible, por lo menos 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 o 100 por ciento de homocigosidad, cuando se prueban 100, de preferencia 1000, más preferible, por lo menos 10,000 sitios. Las personas expertas apreciarán que el nivel de homocigosidad de una planta, por definición, es el nivel de homocigosidad que se exhibe a través de todo el genoma de la planta, y que dicha prueba de 100, de preferencia 1000, más preferible, por lo menos 10,000 sitios, refleja el nivel de homocigosidad a través del genoma de la planta, tal como el obtenido, por ejemplo, mediante selección aleatoria de los sitios, pero esto puede depender de los marcadores usados.

Los niveles de homocigosidad son valores promedio para la población y, de preferencia, se refieren a aquellos sitios en los que difieren los antecesores.

Cuando se usa aquí, el término "heterocigótico" significa una condición genética existente cuando alelos diferentes residen en sitios correspondientes en los crornosornas hornó1ogos .

El término "recombinación" o "recombinar" se refiere al intercambio de información entre dos cromosomas homólogos durante la meiosis. En una planta "recombinante" , el ADN que originalmente está presente en una ubicación especifica dentro del cromosoma, por ejemplo, enlazado a un gen/sitio, es cambiado por ADN de otra planta (es decir, materno por paterno, o viceversa) . A fin de cambiar únicamente el material requerido y mantener la información original valiosa en el cromosoma lo más posible, usualmente se requerirán dos convergencias flanqueadoras o eventos de recombinación . En un doble recombinante este cambio ha tenido lugar en ambos lados de un gen/sitio, una manera de encontrar dicho doble recombinante es discriminar una población de plantas F2. Esa población tiene que ser grande, puesto que la doble recombinación ocurre sólo con una frecuencia limitada. Alternativamente, los dobles recorabinantes, dentro de una unidad genética, pueden ser el resultado de retrocruzamientos subsiguientes. La frecuencia de la doble recombinación es el producto de las frecuencias de los recombinantes individuales. (Por ejemplo, un recombinante en un área de 10 cM se puede encontrar con una frecuencia de 10 por ciento; los dobles recombinantes se encuentran con una frecuencia de 10 por ciento x 10 por ciento = 1 por ciento) .

Cuando se usa aquí, el término "progenie" significa (un) descendiente genético o prole genética.

Cuando se usa aquí, el término "población significa una colección genéticamente heterogénea de plantas que comparten una derivación genética común.

Un "evento recombinante" se refiere a un evento de cruzamiento mitótico o meiótico, que incluye un evento GMO .

Cuando se usa aquí, el término "híbrido" significa cualquier progenie de un cruzamiento entre dos individuos genéticamente desiguales, más preferible, el término se refiere al cruzamiento entre dos líneas de reproducción (de élite o de endogamia) que no se reproducirán iguales al antecesor a partir de la semilla.

El término "segregar", cuando se usa aquí, se refiere a la separación de alelos formados en pares durante la meiosis, de manera que los miembros de cada par de alelos aparezcan en gametos diferentes. El término incluye la referencia al resultado de este fenómeno genético en el que la población de progenie de un cruzamiento en el que por lo menos uno de los antecesores es heteroci gótico para un gen alélico, es desuniforme con respecto al rasgo fenotípico conferido por ese gen.

El término "linea de reproducción", cuando se usa aquí, se refiere a una linea de una papa cultivada que tiene características comercialmente valiosas o agronómicamente deseables, en oposición a las variedades silvestres o de brote espontáneo. El término incluye la referencia a una linea de reproducción de élite o una línea de élite, que represente una línea de plantas esencialmente homocigóticas , usualmente de endogamia, usadas para producir híbridos Fl comerciales. Se obtiene una linea de reproducción de élite reproduciendo y seleccionando por el desempeño agronómico superior, que comprende una multitud de rasgos agronómicamente deseables. Una planta de élite es cualquier planta de una línea de élite. El desempeño agronómico superior se refiere a una combinación deseada de rasgos agronómicamente convenientes o deseables, corno se definen aquí, donde es conveniente que la mayoría, de preferencia la totalidad, de los rasgos agronómicamente deseables, se mejoren en la línea de reproducción de élite, en comparación con una linea de reproducción que no sea de élite. Las líneas de reproducción de élite son esencialmente homocigóticas y, de preferencia, son líneas de endogamia.

El término "línea de élite", cuando se usa aquí, se refiere a cualquier línea que haya resultado de la reproducción y la selección por su desempeño agronómico superior. Una línea de élite de preferencia es una línea que tiene múltiples (genes para) rasgos agronómicos deseables, de preferencia por lo menos 3, 4, 5, 6 o más, como se definen aquí .

Los términos "cultivo" y "variedad" se usan de manera intercambiable y denotan una planta que ha sido desarrollada deliberadamente mediante reproducción cruzamiento cq y selección, con el propósito de comercializarla; cq usada por granjeros y cultivadores para producir productos agrícolas para su propio consumo o para comercialización (consumo fresco, procesamiento, alimentación, etc.). El término "plasma germinal de reproducción" denota una planta que tiene un estado biológico diferente al estado "silvestre", donde el estado "silvestre" indica el estado original, no cultivado o natural, de una planta o acceso.

El término "plasma germinal de reproducción" incluye, pero sin restricción a ellos, un cultivo seminatural , semisilvestre , de maleza, cultivo tradicional, de brote espontáneo, material de reproducción, material de investigación, linea de reproducción, población sintética, híbrido, material fundador / población de base, línea de endogamia (antecesor de cultivo híbrido) , población de segregación, material mutante / genético, clase de mercado y cultivo avanzado / mejorado. Los ejemplos de cultivos incluyen las variedades cultivadas, como Bintje, Russet Burbank, Eigenheimer y Nicola.

Cuando se usan aquí, los términos "crianza pura", "endogamia pura" o "endogamia" son intercambiables y se refieren a una planta o una línea de plantas sustancialmente homocigóticas, obtenidas por autofecundación y/o retrocruzamiento repetidos.

Cuando se usa aquí, el término "marcador genético molecular" o abreviado "marcador", se refiere a un indicador que se usa en métodos para visualizar las diferencias en las características de secuencias de ácido nucleico. Los ejemplos de tales indicadores son los marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP) , ios marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento amplificado (AFLP) , los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) , las mutaciones de inserción/omisión (IMDEL), los marcadores de microsatélite (SSR) , las regiones amplificadas caracterizadas por secuencia (SCAR) , los marcadores de secuencia polimórfica amplificada abierta (CAPS) o los marcadores de i sozima, o combinaciones de los marcadores descritos aquí que definan un sitio genético y cromosómico específico .

Cuando se usa aquí, el término "parte de planta" indica una. parte de la planta de papa, que incluye los organelos, células individuales y tejidos individuales, tales como células de planta que estén intactas en las plantas, agrupamientos de células y cultivos de tejidos de los que se puedan regenerar plantas de papa. Los ejemplos de las partes de planta incluye, pero sin restricción a ellos: las células individuales y los tejidos de polen, óvulos, hojas, embriones, raíces, puntas de raíz, tubérculos, anteras, flores, frutos, brotes de tallos, y semillas; así como polen, óvulos, hojas, embriones, raíces, puntas de raíz, anteras, flores, frutos, tallos, brotes, vástagos, materiales de raíz, semillas, tubérculos, protoplastos , callos y otros similares.

A menos que se señale expresamente de otra manera, el término "semilla", cuando se usa en toda esta memoria descriptiva, se refiere al cuerpo a partir del cual se desarrolla una planta nueva (o el hueso en algunas plantas) que contiene la pequeña planta embriónica encerrada en una cubierta que cubre la semilla, usualmente junto con algo de alimento almacenado. Esa semilla, a la que se denomina en botánica semilla "verdadera" es el producto del óvulo madurado de las plantas gimnospermas y angiospermas, que ocurre después de la fertilización y algún desarrollo dentro de la planta madre.

Cuando se usan aquí, los términos "vigor" y "vigoroso" se refieren a la cantidad relativa de tejidos por encima de tierra o por debajo de tierra, de una planta; y esa cantidad relativa puede ser más o menos independiente entre uno y otro sitios .

La cantidad relativa de los tejidos por encima de tierra se puede expresar como las observaciones visuales de la cantidad de follaje, en términos de altura de la planta, el número de ramas, el número de hojas determinado a escalas ordinales y/o en términos del peso fresco o de la materia seca. Este rasgo tiene relevancia durante el primer periodo del ciclo de crecimiento de la planta, con una duración promedio de 100 días de cultivo (que varía entre 75 y 130 días) bajo condiciones de desarrollo normales que prevalecen en el noroeste de Europa durante la temporada de mayo a agosto. Bajo estas condiciones, las plantas de la presente invención alcanzan un peso del follaje y los brotes (planta por encima de tierra), expresado en gramos de peso fresco o seco, que es por lo menos 50 por ciento, más preferible, por lo menos 60 por ciento, 70 por ciento, 80 por ciento, 90 por ciento o más del clon de reproducción diploide (esencialmente heterocigótico) RH89-039-16 que, a su vez, tiene 68 por ciento (variación entre 44 y 86 por ciento) de rendimiento de tubérculo en las variedades de papa tetrapioide basadas en nueve años de prueba. El clon RH89-039-16 está disponible, con propósitos de referencia, de Dr. Ir Ronald B. C. Hutten, Laboratory of Plant Breeding, Wageningen University, Doevendaalsesteeg 1, 6708 Wageningen, Países Bajos.

Alternativamente, o además, el término vigor puede ser usado en relación con un cierto rendimiento mínimo de tubérculos. El término "rendimiento de tubérculos", cuando se usa aquí, se referirá en general a un rendimiento de tubérculos expresado en gramos de peso fresco que, a la cosecha, en las plantas de acuerdo con la presente invención, es por lo menos 30 a 50 por ciento, más preferible, por lo menos 60 por ciento, 70 por ciento, 80 por ciento, 90 por ciento o más del clon RH89-039-16 de reproducción diploide (esencialmente heterocigótico ) que, a su vez, tiene 68 por ciento (variación entre 44 y 86 por ciento) del rendimiento de tubérculos de las variedades de papa tetraploide basadas en nueve años de pruebas de campo bajo condiciones de un periodo de cultivo de 100 días, con condiciones de desarrollo normales que prevalecen en el noroeste de Europa durante la temporada de mayo a agosto. Como se indicó arriba, el clon RH89-039-16 está disponible para fines de referencia del Dr. Ir Ronald B. C. Hutten, Laboratory of Plant Breeding, Wageningen Unive sity.

El rendimiento de tubérculos, a menos que se señale expresamente de otra manera, se basa en los tubérculos formados a partir de una planta de sementera, en contraste con los tubérculos formados a partir de una planta desarrollada de tubérculos, rendimiento que puede ser 50 por ciento a 200 por ciento mayor que el rendimiento de una sementera.

Alternativamente, o además, el término vigor se puede referir a un rendimiento de tubérculos expresado en gramos de peso fresco o seco que, a la cosecha, es por lo menos de 30 a 50 por ciento, más preferible, por lo menos 60 por ciento, 70 por ciento, 80 por ciento, 90 por ciento o más, del clon RH89-039-16 de reproducción diploide. Esto significa que el rendimiento de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, en las plantas de la presente invención, puede alcanzar niveles de por lo menos 200, más preferible, por lo menos 300, 400 o 500 gramos por planta desarrollada a partir de semilla en suelo arcilloso, bajo condiciones normales del verano en el noroeste europeo, e incluso 400, 500, 600, 700, 800 o más, tales como 900 o 1000 g de peso fresco de tubérculo o más por planta, cuando se cría dicha planta a partir de tubérculos y se desarrolla en suelo arcilloso bajo las condiciones normales del verano en el noroeste de Europa.

El término "una linea que comprende plantas" donde dichas plantas están. indicadas por tener cierta característica, tal como rendimiento de tubérculos, debe entenderse, de preferencia, como referencia a una línea que consiste esencialmente de plantas que tienen ese rasgo, al mismo tiempo que se permite cierta variación biológica.

El término "diploide", como se -usa aquí, se refiere a una planta en la que cada célula vegetativa contiene dos series de cromosomas (2x = 2n, donde n es el número de cromosomas) . Una serie de cromosomas es donada por cada antecesor .

El término "tetraploide" , cuando se usa aquí, se refiere a una planta en la que cada célula vegetativa contiene cuatro series de cromosomas (2x = 4n) .

El término "resistencia a los nemátodos" , cuando se usa aqui, se refiere a una planta en la que se ha introgresado un gene de resistencia funcional que previene la multiplicación de por lo menos una población o aislado de nemátodos.

El término "resistencia a las enfermedades" cuando se usa. aquí se refiere a la capacidad para mostrar una reducción de más del 50 por ciento de la cantidad de superficie de hojas enfermas o volumen de tubérculo enfermo, o la cantidad de multiplicación de un insecto o de un microorganismo patógeno, incluyendo, pero sin restricción a ellos, Streptomyces spp, Rhizoctonia, roña plateada y Phytophthora infestans .

El término "tolerancia a los herbicidas", cuando se usa aquí, se refiere a una planta que muestra menos de 50 por ciento de daños en el follaje en comparación con el daño usual, por aplicación de una dosis especificada de herbicida.

El término "tolerancia al frío", cuando se usa aquí, se refiere a la cantidad promedio de superficie de hojas de una planta que muestra daño por congelación; daño que en las plantas tolerante;s del frío es menor que el daño promedio observado a una temperatura de menos 3 °C para variedades de referencia relativamente sensibles al frío, tales como, por ejemplo, Caribe y/o ennebec.

El término "tolerancia a la sequía", cuando se usa aquí, se refiere a una planta que muestra menos que el daño promedio a condiciones de agua limitada, en comparación con variedades de referencia relativamente sensibles a la sequía, tales como Caribe y/o Carlton.

El término "tolerancia a la inundación", cuando se usa aquí, se refiere a una proporción 50 por ciento menor de tubérculos afectados (degradación anaeróbica) con relación a una planta que muestra un daño promedio por inundación.

El término "tolerancia a la necrosis húmeda", cuando se usa aquí, se refiere a una planta con el más ligero nivel de resistencia a las especies Erwinia (llamada corrientemente Pectobacterium spp.).

El término "tolerancia a la necrosis seca", cuando se usa aquí, se refiere a una planta con el nivel de resistencia más ligero a las especies Fusarium.

El término "tolerancia a la salinidad", cuando se usa aquí, se refiere a una planta que muestra menos daños que el promedio, a condiciones de salinidad.

El término "velocidad de desarrollo", cuando se usa aquí, se refiere al incremento de la biomasa de la planta por unidad de tiempo.

El término "defectos de desarrollo de tubérculo" (por ejemplo, deformación o tubérculos dañados), cuando se usa aquí, se refiere a una planta que muestra malformaciones visuales así como internas de los tubérculos durante el desarrollo de la planta y/o la cosecha del tubérculo.

El término "rendimiento de tubérculos", cuando se usa aquí, se refiere al peso total de tubérculos de una planta o de una población de plantas, expresado en general en gramos de peso fresco.

El término "tamaño de tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere a la anchura, la altura y la longitud absolutas de un tubérculo. Los tamaños benéficos de tubérculo incluyen tamaños de tubérculo promedio de planta de alrededor de 80 a 160 g por tubérculo. El número medio de tubérculos para una planta comercialmente valiosa es de alrededor de 8 a 12 tubérculos por planta.

El término "color de la piel del tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere al color de la piel de un tubérculo después de la cosecha, como resultado de la acumulación de antocianina en los tejidos de la piel del tubérculo.

El término "profundidad del ojo", cuando se usa aquí, se refiere a la distancia relativa entre la superficie de la piel y el primordio de brote de un tubérculo.

El término "forma de tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere a la proporción de longitud a anchura, para indicar la variación continua de las formas redonda, ovalada o tubérculo alargado, así como la proporción de altura/anchura, para indicar la variación continua de lo cilindrico a la cantidad de planitud de un tubérculo.

El término "color de la carne del tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere al color del interior de la carne del tubérculo después de la cosecha, corno resultado de la ausencia o presencia de compuestos carotenoides que provocan un color blanco o amarillo de la carne, respectivamente, así como la ausencia de los compuestos de antocianina que provocan tonalidades roja, azul, púrpura en el color de la carne, independientemente de la presencia del color en patrones que son parciales o completos.

El término "sabor del tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere a la apreciación por los consumidores que consumen un tubérculo de papa cocinado.

El término "vida de anaquel del tubérculo" y "posibilidad de almacenamiento del tubérculo", cuando se usan aquí, son sinónimos y se refieren a la ausencia de cambios en la apariencia de un tubérculo durante el almacenamiento.

El término "periodo de latericia del tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere al periodo de tiempo entre la siembra y el brote de un tubérculo, cuando se sembró a condiciones normales .

El término "resistencia a la deshidratación del tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere a una planta que muestra menos deshidratación del tubérculo que el promedio, a condiciones de baja humedad (ver vida de anaquel) .

El término "contenido de almidón del tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere al peso del almidón sobre el peso fresco total de un tubérculo.

El término "contenido de materia seca del tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere a la variación continua de firmeza a pastosidad de un tubérculo después de cocinarlo.

El término "calidad de fritura del tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere a la apreciación por los consumidores, de un tubérculo, después de freírlo.

El término "calidad de formación de hojuelas del tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere a la apreciación por los consumidores de un tubérculo después de formar hoj uelas .

El término "uniformidad del tubérculo", cuando se usa aquí, se refiere a la desviación de norma de los rasgos de tubérculo, con lo que una baja variación de norma se refiere a gran uniformidad y viceversa.

El término "resistencia a la edulcoración por frío", cuando se usa aquí, se refiere a la resistencia de un tubérculo a producir glucosa y/o fructosa mientras está almacenado a temperatura por debajo de 8 °C.

El término "tetraploide", cuando se usa aquí, se refiere a una planta en la que cada célula vegetativa contiene cuatro series de cromosomas (4n) . Los términos "fértil" y "fertilidad" se refieren ampliamente a la capacidad para reproducir, es decir, para concebir y producir progenie, de preferencia progenie fértil. Asi, el término fertilidad se refiere a individuos que pueden sr cruzados para producir progenie fértil, ya que las flores, cuando se polinizan, producen bayas que contienen semillas que, cuando se siembran, dan por resultado una planta que produce a su vez flores fértiles, etc.

El término "progenie fértil" o "semilla fértil" se define aquí como una semilla capaz de desarrollarse a una planta de papa productora de flores, donde las flores son masculinas y femeninas fértiles. Así, el término se refiere de preferencia a una planta o semilla que, cuando se desarrolla a una planta, es capaz de producir progenie como el antecesor masculino y el femenino, en virtud de la presencia de óvulos fértiles y polen fértil (o sea, tanto las flores masculinas como las femeninas son fértiles).

El término "planta fértil" se define aquí como una planta capaz de producir bayas portadoras de semillas fértiles. De preferencia, cada una de dichas bayas puede tener por lo menos 5, más preferible, por lo menos de 15 a 20, todavía más preferible, por lo menos 50 semillas fértiles, más preferible aún, entre 50 y 500 semillas. Alternativamente, se dice que una planta es fértil cuando el número de semillas producidas por baya es por lo menos 10 por ciento, más preferible, por lo menos 30 por ciento, 40 por ciento, 50 por ciento, 60 por ciento, 70 por ciento, 80 por ciento, 90 por ciento, 100 por ciento, 150 por ciento, 200 por ciento o más, del número encontrado en las bayas del clon de reproducción diploide RH.89-039-16. El término también, o alternativamente, se refiere a lineas de plantas que tienen más de 25 por ciento, de preferencia más de 90 por ciento, de plantas fértiles.

El término "autocompatible" se refiere a la capacidad de desarrollar semillas en bayas que sean el resultado de la autopolinización, la autofertilización y la producción de progenie fértil.

El término "capaz de ser retrocruzada / autofecundada / cruzada y que da por resultado progenie (auto) fértil y autocompatible" se refiere a la capacidad de producir una o más bayas con semillas, como resultado del retrocruzamiento, la autofecundación o el cruzamiento, y donde más del 60 por ciento, de preferencia más del 70 por ciento, el 80 por ciento, el 85 por ciento, el 90 por ciento o más de la semilla en dicha (s) baya o bayas, es capaz de desarrollarse a plantas que son (auto) fértiles y autocompatibles .

Para otros términos usados aquí, se hace referencia a Aliard, R. ., Principies of Piant Breeding, 2a. edición, Wiley, Nueva York, 1999 y, específicamente al Glosario que viene allí.

Descripción de las modalidades preferidas Los inventores de la presente descubrieron que se pueden producir exitosamente lineas de reproducción de élite para la reproducción de papas. El cruzamiento de dos lineas de reproducción de élite provee semillas híbridas Fl; dichas semillas híbridas Fl, cuando se desarrollan a plantas, dan por resultado plantas de desempeño agronómico superior. Más importante, todas las semillas son esencialmente idénticas genéticamente; lo que significa que, excepto por el cruzamiento ocasional o por un evento de mutación, todas las semillas son uniformes.

Los inventores de la presente han descubierto un método que permite la provisión de líneas de reproducción de papa de élite que, cuando se cruzan mutuaImente, proveen semillas de papa híbridas Fl uniformes que, cuando se desarrollan a plantas, dan por resultado plantas que tienen desempeño agronómico superior. Las líneas de reproducción de papa de élite pueden tener rasgos complementarios, como resultado de su homocigosidad, las plantas Fl desarrolladas de las semillas híbridas Fl son uniformes pero, cuando estas plantas Fl son autofecundadas posteriormente o polinizadas cruzadamente, las plantas F2 resultantes segregarán los diversos rasgos.

Por lo tanto, en contraste con las semillas de papa verdadera (TPS) disponibles actualmente, generadas de las maneras convencionales, de la técnica anterior, y cosechadas-de bayas en las que cada semilla individual es genéticamente diferente de las demás semillas, las semillas obtenidas del cruzamiento de las líneas de papa y las líneas de reproducción de papa de élite, de acuerdo con aspectos de la presente invención, son esencialmente idénticas genéticamente .

Las variedades de TPS de la técnica anterior se derivan de cruzamientos entre progenitores seleccionados pero heterocigóticos y, por tanto, es de esperar una variabilidad en las plantas y los tubérculos. La reproducción de papa híbrida, como se propone aquí, difiere de la producción convencional de TPS en que la TPS de la presente es el resultado del cruzamiento de dos lineas de reproducción puras, que dan por resultado cultivos uniformes, mientras que las variedades TPS de la técnica anterior son el resultado de polinización abierta o cruzamiento entre dos lineas de reproducción genéticamente no homocigóticas y, con frecuencia, tetraploides , lo que da por resultado cultivos no uniformes .

No solamente las plantas provistas por la presente son novedosas en cuanto a que combinan muchas propiedades, hasta ahora nunca obtenidas juntas una sola linea de papas; también permiten métodos de reproducción novedosos y muy ventajosos. Por consiguiente, las plantas de la invención son un intermediario en la producción de cultivos novedosos de papa, cultivos que pueden ser producidos mediante métodos como los descritos aquí. Los métodos de reproducción ventajosos permiten la eliminación de muchos de los inconvenientes de la reproducción convencional de papas, como se indica en lo que antecede, incluyendo la eliminación de la selección tardada de los clones para llegar a una nueva variedad de papa y la posibilidad de proveer semilla de papa híbrida uniforme. Además, las plantas y los métodos novedosos permiten también la eliminación de los inconvenientes relacionados con la propagación clonal y la producción, incluyendo la posibilidad de eliminar altos costos de transportación y la persistencia clonal de plagas y enfermedades.

Plantas de papa novedosa_s Las líneas de reproducción párenteles La presente invención provee plantas de papa que son esencialmente homocigóticas, dipioides, vigorosas, fértiles y autocompatibles .

De preferencia, las plantas de la invención han fijado, dentro de su genoraa, secuencias de ácido nucleico que codifican genes que confieren a la planta un rasgo agronómicamente deseable. Dichas secuencias de ácido nucleico pueden ser introgresion.es o transgenes derivados de plasma germinal de papa que tiene rasgos agronómicamente deseables, de preferencia de plasma germinal diploide Esencialmente hornocigótica En la reproducción, se propagan las plantas mediante reproducción sexual, usualmente mediante cruzamiento de los antecesores seleccionados que tengan rasgos deseables para producir una progenie mejorada. La progenie hereda los genes para los rasgos deseables e indeseables de ambos progenitores. La selección repetida de individuos con méritos de cada generación que servirán como progenitores de la siguiente, conservará las características deseadas y eliminará las indeseables. El progenitor final en la reproducción de plantas es una casta pura, una línea altamente homocigótica que, cuando se usa en cruzamientos con otras castas puras, da por resultado una progenie que es idéntica, tanto fenotípicamente como genotípicamente, dentro de una sola generación y entre generaciones consecutivas, obtenidas de otros cruzamientos de los mismos progenitores. Las castas puras, o endógarnas puras, pueden ser obtenidas mediante varias generaciones de autofecundación o endogamia (cruzamiento de parientes cercanos, tales como plantas hermano con hermana o progenie con progenitor ( retrocruzamiento ) ) , cada generación sucesiva muestra grados incrementados de uniformidad genética u homocigosidad . El uso de endogamias homocigóticas como progenitores de reproducción da por resultado progenie que es idéntica, tanto fenotípicamente como genotípicamente, dentro de una sola generación y entre generaciones consecutivas, obtenidas de otros cruzamientos con esos progenitores. Por consiguiente, se pueden usar repetidamente las endogamias puras para producir las mismas plantas de progenie.

En las papas, la autofecundación y la endogamia da por resultado una depresión de endogamia severa, o la expresión de genes recesivos perniciosos, y dicha expresión se revela por la pérdida de vigor y la pérdida de fertilidad. Por consiguiente, hasta ahora habla sido imposible producir endogamias puras homocigóticas en las papas, puesto que hasta la presente invención no se podían obtener niveles altos de homocigosidad en las papas con suficiente vigor. La presente invención ahora, por primera vez, provee plantas que tienen un nivel de homocigosidad que es de más de 25 por ciento y, de preferencia, más de 75 por ciento, y que se combina con fertilidad, autocompatibilidad y vigor de la planta.

Diploide Las plantas de la presente invención son plantas diploides, en contraste con las variedades de papa comerciales, que son tetraploides . Se debe notar que en las plantas de la presente invención están expresamente contemplados niveles ploides más altos, puesto que se usa la etapa diploide primariamente durante el desarrollo de las líneas de reproducción. Una vez que se han establecido las castas puras, se pueden hacer tetraploides las líneas. Por lo tanto, las plantas de la invención también pueden ser tetraploides. Se pueden producir plantas tetraploides a partir de células tetraploides o de cultivos de tejido tetrapioides que, a su vez, pueden ser producidos duplicando el genorna de células diploides o cultivos de tejido diploides mediante métodos conocidos per se, por ejemplo, usando orizalina, como se describe en Barandalla y coautores (Barandalla y coautores, Patato Research (2006) 49:143-154). Las plantas tetrapioides pueden tener la ventaja de que proveen mayores rendimientos.

Vigorosas Aun cuando las variedades de papa tetrapioides comerciales son fértiles y autocompatibles y vigorosas, ya que crecen bien, no producen plantas deformadas ni frutos, sino que se manifiestan, como plantas sanas con rendimientos altos de tubérculos, su progenie autofecundada muestra seria depresión en la endogamia; es decir, da por resultado un desarrollo débil y plantas con bajo rendimiento con tubérculos deformados. Las lineas diploides y esencialmente homocigóticas de la técnica anterior, tales como las informadas por Phumichai y coautores, como se refiere aquí, también crecen sólo muy pobremente y se manifiestan como plantas muy débiles y pequeñas que tienen mala conservación de semillas. De hecho, las plantas de papa diploide que resultan de la endogamia y que alcanzan homocigosidad de por lo menos 25 por ciento o 50 por ciento en los alelos, invariablemente son de crecimiento débil.

Las plantas de la presente invención no son débiles ni frágiles y, aunque no necesariamente deben ser tan vigorosas como las variedades tetrapioides comerciales de la actualidad, no muestran depresión en la endogamia. Por lo tanto, dentro del contexto de la presente invención, son vigorosas. La formación del tubérculo ejemplifica el vigor de las plantas de la presente invención. Aunque todas las variedades de papa comerciales ( tetrap 1 oides y derivadas de tubérculo-semilla) producen tubérculos grandes, o por lo menos tubérculos de tamaño suficiente, las lineas diploides de la técnica anterior y las plantas esencialmente homocigóticas producen sólo tubérculos pequeños que, por ejemplo, no tienen uso en la producción de hojuelas de papa o papas fritas a la francesa. Las lineas diploides de la técnica anterior y las plantas esencialmente homocigóticas de la técnica anterior producen muy pocos tubérculos, de manera que el rendimiento de tubérculos por planta es por lo menos diez veces menor que el de las plantas diploides heterocigóticas y las variedades de papa tetraploides comerciales. En contraste, las plantas de la presente invención exhiben características benéficas de formación de tubérculos, incluyendo tubérculos de perfil de tamaño benéfico y un rendimiento de tubérculos que puede ser por lo menos de 50 por ciento, en comparación con las plantas heterocigóticas diploides usadas como donadores en los ejemplos que se describen aquí (DI, D2 y/o D3) .

Como se encontró aquí, el rendimiento de tubérculos de las Fl diploides fue en promedio de 443 gramos por planta, con valores de hasta 600 y 634 gramos.

El retrocruzamiento con la Fl : "VP08-06" produjo en promedio 155 y 209 g, mientras que el retrocruzamiento con la Fl: "IVP08-07" produjo en promedio 209 y 259 g.

Las "pseudo F2" produjeron en promedio 172 y 332 gramos por planta y, ocasionalmente, produjeron más que las Fl diploides .

Las F2 produjeron en promedio 6 y 252 g por planta.

Varias plantas se traslapan con los valores de rendimiento de los Fl diploides.

Fértil Las plantas de la presente invención, si bien esencialmente homocigóticas, también son fértiles. Eso significa que pueden ser usadas en programas de reproducción, debido a que su progenie también será fértil. ñutocompa tibie Las plantas de la presente invención son autocompatibles . Ese aspecto se introduce a fin de permitir la autofecundación de las plantas y la producción de lineas homocigóticas. La base preferida de la autocompatibilidad se deriva del gen inhibidor del sitio S dominante (Sli) (Hosaka y Hanneman, 1998, Euphytica , 99: 191-197) .

Las plantas de papa esencialmente homocigóticas de la presente invención tienen como ventaja que pueden ser cruzadas con otras plantas de papa esencialmente homocigóticas, de manera que la progenie híbrida de la cruza sea esencialmente uniforme genéticamente y no se segregue.

La presente invención, en una modalidad preferida, provee plantas de papa esencialmente homocigóticas, diploides, vigorosas, fértiles y autocompatibles, que tienen rasgos agronómicamente deseables.

Las plantas de papa novedosas de la invención son capaces de: ser ret recruzadas con un progenitor recurrente esencialmente homocigótico y que dé por resultado progenie (auto) fértil y autocompatible; - ser autofecundadas (autofertilización de un individuo de progenie) y dar por resultado progenie (auto) fértil y autocompatible; ser cruzadas mutuamente (fertilización entre dos individuos de progenie) y dar por resultado progenie (auto) fértil y autocompatible.

Las plantas de acuerdo con la presente invención incluyen la línea con referencia de reproductores AGVD1, semillas representativas de dicha línea han sido depositadas el 23 de octubre de 2009 en el NCIMB, Aberdeen, Escocia, bajo el número de acceso NCIMB 41663, y la referencia de reproductores AGVD1, cuya planta representa una F2 obtenida cruzando una planta del progenitor IVP07-1001/4 (ver el ejemplo 1), que es una línea de papa esencialmente homocigótica, diploide, fértil y autocompatible pero no vigorosa, con una planta del progenitor DI, que es un clon de reproducción diploide de élite, que es esencialmente no homocigótica y no autocompatible, pero que tiene el rasgo agronómico deseable del color amarillo en la carne y exhibe buena calidad de cocción, ya que la carne no es grisácea después de la cocción, y que autofecunda las plantas de progenie Fl resultantes. Se estima que AGVDl es alrededor de 50 por ciento homocigótica, lo que significa que alrededor del 50 por ciento de los sitios en los que los progenitores difieren son homocigóticos .

Las plantas de acuerdo con la presente invención incluyen también la línea con la referencia de reproductores AGVD2, semillas representati as de dicha línea han sido depositadas, el 23 de octubre de 2009, en el NCIMB, Aberdeen, Escocia, bajo el número de acceso NCIMB 41664 y bajo la referencia de los reproductores AGVD2, línea que representa una línea (Fl x Fl) o (pseudo F2 ) , obtenida cruzando una planta de progenitor IVP07-1001/ , como se indicó antes, con una planta de progenitor DI, como se indicó arriba, y cruzando mutuamente plantas de progenie Fl individuales, que comparten el progenitor IVP07-1001/4, pero que tienen diferentes individuos del progenitor DI. Se estima que AGVD2 es aproximadamente 25 por ciento homocigótico para los sitios en que difieren los progenitores.

Las plantas de acuerdo con la presente invención incluyen también la linea con la referencia de reproductores AGVD3, semillas representativas de dicha linea han sido depositadas, el 23 de octubre de 2009, en el NCIMB, Aberdeen, Escocia, bajo el número de acceso NCIMB 41665 y bajo la referencia de reproductores AGVD3, linea que representa una población BC1, obtenida cruzando una planta del progenitor IVP07-1001/4 como se indicó antes, con una planta del progenitor DI, como se indicó arriba, y retrocruzando las plantas de progenie Fl resultantes con el progenitor IVP07-1001/4. Se estima que AGVD3 es aproximadamente 75 por ciento homocigótica para los sitios en que difieren los progenitores .

Una planta de la presente invención puede ser usada muy adecuadamente como un progenitor recurrente, donde los rasgos agronómicamente deseables, adicionales, son introgresados por cruzamiento, o introducidos por otros medios, tales como medios transgénicos . Una vez que se ha apilado un número de rasgos agronómicamente deseables en una planta esencialmente homocigótica, vigorosa, diploide, fértil y autocompatible, de acuerdo con la invención, se puede usar esa planta como una linea de reproducción de élite para la producción de semilla de papa híbrida Fl comercial. De igual manera, se puede proveer una segunda línea de reproducción de élite que pueda servir como el progenitor del sexo opuesto, de manera que arabas plantas puedan cruzarse para producir la semilla comercial Fl de una variedad de papa novedosa.

La reproducción de semilla híbrida uniforme depende de muchas condiciones técnicas. Los prerrequi sitos para obtener semilla híbrida uniforme son que: i) se pueda hacer un cruzamiento inicial de introgresión entre una planta esencialmente homocigótica, diploide, fértil y autocompatible , y una planta que actúe como donadora para un rasgo agronómicamente deseable; que ii) se pueda producir un retrocruzamiento entre la progenie de ese cruzamiento inicial y la planta esencialmente homocigótica, diploide, fértil y autocompat.ible; y que iii) su progenie pueda ser autofecundada. Las líneas de papa AGVD1, AGVD2 y AGAVD3 exhiben esas características y se pueden usar las plantas individuales de esa lineas en cruzamientos de introgresión adicionales, retrocruzamientos y autofecundaciones para obtener las líneas de reproducción de élite adecuadas para uso como progenitores para la semilla híbrida Fl comercial, que se puede desarrollar a plantas de papa híbridas de una nueva variedad de papa.

Una planta sumamente preferida, de acuerdo con la presente invención, es una planta de la línea AGVD2 o una planta de progenie de ella, que tiene todas las características fisiológicas y morfológicas de la planta de la línea AGVD2.

Otra línea, depositada como ejemplo de las modalidades de la presente invención, es AGVD17 (NCIMB 41765, depositada el 05 de octubre de 2010) . La ventaja de AGVD17 es que es una línea altamente homocigótica (> 80 por ciento homocigótica ) que combina vigor y fertilidad con un rendimiento de tubérculos en promedio de 300 g (peso fresco) por planta. Las plantas individuales de poblaciones relacionadas incluso mostraron rendimientos de tubérculo de 500 g por planta. Estos datos fueron generados de plantas desarrolladas en el cambo que fueron cultivadas a partir de sementeras. Las plantas de papa cultivadas de clones generalmente producen pesos de tubérculos que son de 50 a 100 por ciento mayores que las plantas cultivadas de sementeras. Por consiguiente, el rendimiento de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco de plantas como se reclama aquí, cuando se propagan clonalmente y se cultivan a partir de tubérculos y se desarrollan en suelo arcilloso bajo las condiciones normales del verano del noroeste de Europa, es de esperar que alcancen niveles de por lo menos alrededor de 1000 gramos de peso fresco por planta.

Así, la línea AGVD17 demuestra en particular la posibilidad de intercruzar líneas de élite individuales de la presente invención (es decir, que son autocompatibles, fértiles y esencialmente homocigóticas) para obtener la semilla híbrida, que es la finalidad de la presente invención. Por consiguiente, otra planta sumamente preferida de acuerdo con la presente invención es una planta de la línea AGVD17 o una planta progenie de ella, que tiene todas las características fisiológicas y morfológicas de la planta de la línea AGVD.17.

Híbridos Las plantas híbridas de la invención son producidas mediante un método de la invención que se ejemplifica en la S9 figura 1. Las plantas híbridas de la invención son producidas cruzando dos líneas de reproducción parentales de papa de élite, esencialmente homocigóticas , que comprenden entre ellas numerosos rasgos agronómicamente deseables, seleccionados del grupo que consiste de: tolerancia a los insectos, resistencia a los nemátodos, resistencia a las enfermedades (incluyendo, pero sin limitación a ellas, resistencia a la roña provocada por Streptomyces spp, roña polvosa, Rhizoctonia, tiña plateada, Phytophthora infestans) , tolerancia a los herbicidas, tolerancia al frío, tolerancia a la sequía, tolerancia a la humedad, tolerancia a necrosis seca y húmeda, tolerancia a la salinidad, resistencia a la edulcoración por frío y resistencia a la deshidratación del tubérculo. Además de estos rasgos agronómicamente deseables, las lineas de reproducción parentales pueden exhibir-carácteristicas tales como las deseadas en mercados de uso específicos, tales como un color de piel del tubérculo deseable, una forma deseable del tubérculo, color de carne del tubérculo deseable, sabor del tubérculo deseable, contenido deseable de almidón del tubérculo, contenido deseable de material seco del tubérculo, calidad de cocción deseable del tubérculo o calidad deseable de fritura del tubérculo. Además de dichas características específicas de mercado, las líneas de reproducción parentales, cuando se cruzan, de preferencia dan por resultado híbridos que exhiben rasgos benéficos tales como: velocidad de desarrollo benéfica, rendimiento de tubérculos benéfico, tamaño de tubérculos benéfico, posibilidad de almacenamiento benéfico del tubérculo, periodo de latencia benéfico del tubérculo, vida de anaquel benéfica del tubérculo, calidad de formación de hojuelas benéfica del tubérculo y uniformidad de tubérculo benéfica .

La presente invención provee ahora una serie de plantas de papa o una serie de lineas de planta de papa; y dichas plantas o lineas de plantas son: diploides (2n) ; esencialmente homocigóticas (de preferencia, más del 60 por ciento en todos los alelos) ; autocornpatibles, fértiles y vigorosas. Hasta ahora se había demostrado que era imposible proveer la combinación de todos esos aspectos en una sola planta (linea) de papa. La serie de plantas de papa de la invención puede ser usada para producir variedades o cultivos novedosos .

La invención se refiere en particular a una serie de por lo menos dos plantas diploides (2n) , esencialmente homocigóticas (de preferencia más de 60 por ciento en todos los alelos), autocornpatibles, fértiles y vigorosas, que pueden cruzarse para producir variedades híbridas de acuerdo con la invención.

Método novedoso de reproducción de semilla de papa La provisión de las plantas de papa novedosas provee ahora, por primera vez, el logro del método de la invención.

Los inventores de la presente han generado plantas de papa que son esencialmente homocigóticas, diploides, vigorosas, fértiles y autocornpatibles, y que tienen fijado en su genorna secuencias de ácido nucleico que codifican genes que confieren a la planta un rasgo agronómicamente deseable de las líneas donadoras diploides adecuadas. Las secuencias de ácido nucleico son el resultado de introgresiones de plasma germinal de papa que tiene rasgos agronómicamente deseables. Convencionalmente, por lo menos en la mayoría de las especies diferentes de las papas, las plantas homocigóticas , en principio, pueden ser obtenidas en apenas dos generaciones, duplicando los monohaploides generados a partir de células generadoras no fertilizadas, tales como huevos o células de polen, mediante métodos conocidos como tecnología de haploide duplicado (DH) . Esto no es posible en la papa, ya que las plantas resultantes hasta ahora habían demostrado ser infértiles debido a lo que se considera una expresión de genes perniciosos recesivos. El método DH fue probado extensamente por los inventores de la presente, pero se encontró insatisfactor io . Los inventores de la presente usaron la estrategia de autofecundación, retrocruzamiento y cruzamiento de plasma germinal de papa, repetidos, de una sola linea de papas autocompatible y una o más líneas de papa autocompatibles que alojan los rasgos agronómicos. Las plantas homocigóticas de la presente invención fueron obtenidas mediante autofecundación continua de plantas de papa diploides y selección de la progenie fértil (además de la selección inherente para autocompatibilidad) . Este es un enfoque totalmente nuevo, ya que en los métodos de la técnica anterior se obtenían las plantas por selección de los rasgos agronómicos, tales como la formación del tubérculo o las características de desarrollo en general de las plantas de progenie, no por selección de la progenie fértil de las autofecundaciones. Además, y al contrario de los métodos de la técnica anterior, se efectúan los procedimientos usando líneas de plantas diploides, en lugar de plantas tet raploides . Inesperadamente, este enfoque radicalmente nuevo mostró ser exitoso para obtener plantas de progenie incrementantemente homocigóticas, diploides, que eran autocompatibles y fértiles. Además, cuando se cruzaron (exogamia) con plantas de lineas diploides que alojan los rasgos benéficos, tales como la resistencia o el color blanco del tubérculo, esos rasgos pudieron ser introducidos en el plasma germinal esencialmente homocigótico, sin pérdida de la autocompatibilidad ni de la fertilidad.

En esencia, el método para obtener las plantas es el siguiente : El punto inicial es una linea de papas diploide, autocompatible (los ejemplos de lineas adecuadas han sido depositados bajo la referencia del depositario AGVD 1, AGVD 2, AGVD3 y AGVD17) . En general, una linea que es autocompatible debido a la presencia del gen Sli puede ser usada como punto inicial o de partida. Las plantas de esa línea diploide autocompatible son autofecundadas y las semillas obtenidas de las bayas portadoras de semilla se siembran y desarrollan a plantas de progenie. Las plantas de progenie que tienen flores son nuevamente autofecundadas y las semillas obtenidas de las bayas portadoras de semilla nuevamente son sembradas y desarrolladas a plantas de progenie. No se da atención, o por lo menos se da poca atención a la apariencia agronómica de las plantas en esta etapa. Pueden parecer marchitas y frágiles, con sólo unas cuantas flores. No obstante, se repite la autofecundación por lo menos tres veces, pero de preferencia 4 o 5 o incluso 6 a 8 veces. De esta manera se obtiene una línea de plantas de papa esencialmente homocigóticas, fértiles, autocompatibles y diploides, esencialmente por autofecundación y seleccionando las plantas que producen progenie fértil.

A continuación se añade un rasgo agronómicamente conveniente o deseable al genotipo de la papa esencialmente homocigótica, fértil, autocorapatible , diploide, cruzando una planta de esa linea con una planta de una linea de papa diploide esencialmente heterocigótica, de preferencia una linea que contenga un rasgo agronómicamente deseable. Esa linea esencialmente heterocigótica (término que meramente refleja que la linea no es una linea esencialmente homocigótica, como se usa aquí) funciona como donadora de un rasgo agronómicamente deseable, en este caso, el vigor.

Se autofecunda el híbrido resultante y/o se retrocruza con la línea autocompatible, al mismo tiempo que se selecciona para un mayor vigor. De esta manera, se incrementa el vigor de la planta de papa esencialmente homocigótica, fértil, autocompatible, diploide, y al mismo tiempo se mejora agronómicamente la línea. Estos pasos darán por resultado, así, una papa diploide vigorosa, fértil, homocigótica, autocompatible. Se puede incrementar adicionaimente el vigor cruzando con otras líneas de papa esencialmente heterocigóticas diploides, lineas adicionales que sirvan como donadores de los rasgos agronómicamente deseables adicionales, y después autofecundando y/o retrocruzando con la línea autocompatible, al mismo tiempo que se seleccionan esos rasgos adicionales; y estos pasos adicionales darán por resultado la provisión de lineas de reproducción de papas diploides.

A fin de producir líneas de reproducción de papas diploides de élite se incrementa adicionaimente el valor de reproducción de las líneas de reproducción intercruzando, autofecundando y retrocruzando, al mismo tiempo que se selecciona continuamente los rasgos agronómicamente deseables provistos a la linea de reproducción, y estableciendo lineas que exhiban buenas posibilidades combinatorias con otras lineas. Esas posibilidades combinatorias son evaluadas mediante el uso de cruzamientos experimentales.

Finalmente, los cultivos de papa híbridos pueden ser producidos cruzando las lineas de reproducción de papas diploides de élite, individuales, que exhiban buenas posibilidades combinatorias. Las semillas resultantes de este cruzamiento de progenitores homocigóticos son semillas de papa verdaderas, híbridas, que son uniformes.

Usando los métodos de la presente invención, generalmente, alrededor de 7 a 8 ciclos de autofecundación darán por resultado plantas esencialmente homocigóticas ; pero quienes sean expertos en la materia entenderá que también se pueden usar más generaciones de autofecundación. También se pueden usar menos generaciones, tales como seis generaciones, para proveer plantas esencialmente homocigóticas de la presente invención. El número de generaciones de retrocruzamiento puede reducirse incluso a tres, para alcanzar más del 95 por ciento de homocigosidad, cuando se aplican marcadores genéticos moleculares.

Esencialmente, el método novedoso de producir cultivos de papa híbridos provee la posibilidad de producir una nueva variedad de papa en el término de alrededor de 5 años. Un proceso detallado para la producción de papas híbridas que comienza desde AGVD17 (línea F3) está provisto en el ejemplo 5. Esta línea es >80 por ciento homocigót ica , de manera que son necesarios muy pocas autofecundaciones para obtener una planta que sea alrededor de 95 a 100 por ciento homocigótica. Además, AGVD17 ya es vigorosa, como se define aqui.

Los inventores de la presente proveen ahora un método para producir una semilla de papa verdadera (TPS) , genéticamente homogénea o uniforme. Entre otros, este método es útil en un método para prevenir la trasmisión de infecciones virales entre generaciones de papa; pero también para sobreponerse a muchos de los demás problemas asociados con la reproducción de papa clásica, la producción de papa "semilla" y su transporte y cultivo. Además, el material parental de la presente, para la producción de semilla híbrida, puede ser mantenido en la forma de semilla, y no en la forma de un material vegetativo como es necesario en la producción de TPS tradicional.

La presente invención, en un aspecto, provee un método para producir un cultivo de papa híbrida que comprende el uso del material vegetal depositado, provisto en la presente, como material de partida.

Alternativamente, se pueden desarrollar otras líneas de plantas esencialmente homocigóticas , diploides, fértiles, vigorosas y autocompatibles , diferentes de los depósitos a que se hace referencia en la presente, y la producción de un cultivo de papa híbrida puede comenzar desde ese nivel de etapa pronta usando las enseñanzas provistas aquí, dado que los inventores de la presente han demostrado que esta ruta, aunque laboriosa, es satisfactoria. Dicho material de reproducción alternativo también es vigoroso, esencialmente homocigótico, diploide, fértil y autocompatible .

Como un primer paso, dicho desarrollo de etapa pronta puede comprender la provisión de una planta de una primera especie de papa cultivada {Solanum tuberosum) o una especie cruzable relacionada (generalmente una especie Solanum que contiene tubérculos) . ? continuación se desarrolla esa planta a una linea de plantas de papa autocompatibles, diploides, de preferencia una Solanum tuberosum. Usualmente la papa diploide es autoincompatible . Se puede introducir adecuadamente la autocompatibilidad desde especies relacionadas (ver, por ejemplo, Herrasen, J. G. Th. 1978, Euphytica 27, 1-11) .

La linea resultante de plantas de papa diploide autocompatible se desarrolla entonces a una linea de papa diploide homocigótica, fértil, autocompatible. Los diploides homocigót icos pueden ser obtenidos duplicando los haploides (Uijtewaal y coautores, 1987, Theor. Appl . Genet . 73, 751-78), mediante otro cultivo (Jacobsen y Sopory, Theor. Appl. Genet. 52, 119-123), mediante cultivo de óvulo o mediante autof cundaciones repetidas (Phumichai y Hosaka, 2006, Euphytica 149, 251-258) . Se usó este último método para producir la linea de papa diploide homocigótica, fértil, autocompatible, que formó la base de las plantas vigorosas que se describen aquí.

A continuación se desarrolla la línea de papa diploide homocigótica, fértil, autocompatible, a una línea de papa diploide vigorosa, fértil, homocigótica, autocompatible. Se puede intensificar el vigor cruzando con otras plantas de papa diploide, autofecundando y retrocruzando , al mismo tiempo que se seleccionan por su mayor vigor. Se debe notar que son necesarias poblaciones numerosas y que aun para ciertas líneas de papa diploide heterocigóticas, esencialmente no relacionadas que se usan como donadoras del rasgo agronómicamente deseable, se pueden encontrar muy pocas plantas autocompat ibles en una población de 1000 plantas. En general, se terminan dichos intentos y sólo cuando alrededor del 10 al 50 por ciento de las plantas de progenie es autocompatible (tal como en el caso de D2 del ejemplo 2 que viene después), la línea donadora exhibe dicha posibilidad combinatoria general buena que prevé una introducción exitosa del rasgo agronómico en el linaje autocompatible.

A continuación se desarrolla la línea de papa diploide vigorosa, fértil, homocigótica , autocompatible, a una línea de reproducción de papa diploide. Más preferible, se producen por lo menos dos líneas de papa diploide separadas, vigorosas, fértiles, homocigóticas , autocompatibles , y se desarrollan por lo menos dos líneas distintas de reproducción de papa diploide. Esas lineas de reproducción comprenden un número elevado de rasgos agronómicamente deseables. Se introducen los rasgos agronómicamente deseables cruzando con otras plantas de papa diploides, autofecundando y retrocruzando, al mismo tiempo que se seleccionan estos rasgos. Este programa de reproducción puede comprender probar en cuan o a enfermedades, tal como si los brotes o los tubérculos están libres de enfermedad, o si son resistentes a la enfermedad.

A continuación se desarrollan líneas de reproducción de papa diploide a líneas de reproducción de papa diploide de élite. Esto se logra incrementando el valor de reproducción intercruzando, autofecundando y retrocruzando mientras se selecciona continuamente los rasgos agronómicamente deseables. En esta etapa, se efectúan cruzamientos experimentales para evaluar las posibilidades combinatorias generales. Las líneas de élite diploides pueden ser desarrolladas entonces a línea de élite tetraploides (4x) mediante métodos conocidos per se, tales como mediante tratamiento químico, por ejemplo, con colquicina, o mediante duplicación "espontánea" del genoma utilizando cultivo de tej ido .

Finalmente, se producen cultivos híbridos de papa a partir de estas líneas de reproducción de papa de élite diploide o tetraploide, cruzando con líneas de reproducción que combinen bien. Las semillas obtenidas son semillas de papa verdaderas, híbridas, que son uniformes.

El método de la invención para producir un cultivo híbrido de papa comprende los pasos de producir una línea de reproducción de papa diploide. Dicho método comprende los pasos de: (a) proveer una primera planta de papa, esa primera planta de papa es una planta de una línea de papa diploide, autocompatibie y esencialmente homocigótica, de preferencia, una planta de una línea de papa diploide vigorosa, fértil, homocigótica, autocompatible; más preferible, una línea de reproducción de papa diploide; (b) proveer una segunda planta de papa de una línea de papa que puede tener cualquier nivel de ploidez, de preferencia diploide y/o cualquier nivel de homocigosidad, donde la segunda planta de papa sirve como donador de un rasgo agronómicamente deseable, y dicho rasgo va a ser introgresado en la línea esencialmente homocigótica de la primera planta de papa, o por lo menos en una planta de progenie que resulta de un cruzamiento entre la primera planta y la segunda; donde se selecciona el rasgo del grupo que consiste de: tolerancia a los insectos, resistencia a los nemátodos, resistencia a las enfermedades (incluyendo, pero sin limitación a ellas, resistencia a la roña provocada por Streptomyces spp, roña polvosa, Rhizoctonia , tiña plateada, Phytophthora infestans) , tolerancia a los herbicidas, capacidad de enraizamiento, tolerancia al frió, tolerancia a la sequía, tolerancia a la humedad, tolerancia a necrosis seca y húmeda, tolerancia a la salinidad, velocidad de crecimiento, defectos de desarrollo en el tubérculo (por ejemplo, tubérculos rnalformados o dañados), rendimiento de tubérculos, tamaño del tubérculo, color de piel del tubérculo, profundidad de ojo, forma del tubérculo, color de la carne del tubérculo, sabor del tubérculo, posibilidad de almacenamiento del tubérculo, periodo de latencia del tubérculo, vida de anaquel del tubérculo, resistencia del tubérculo a la deshidratación, contenido de almidón del tubérculo, contenido de materia seca del tubérculo, calidad de cocción del tubérculo, calidad de fritura del tubérculo, calidad de formación de hojuelas del tubérculo, uniformidad del tubérculo y resistencia a. la edulcoración por frío.

Después de la provisión de estas dos plantas, el método comprende el paso de: (c) polinizar cruzadamente la primera y la segunda plantas de papa, de manera que una de las plantas progenitoras produzca frutos (bayas) portadores de semillas, y recoger las semillas de los frutos para proveer una semilla de progenie híbrida.

Luego se desarrollan semillas a plantas y se seleccionan las plantas que comprenden el rasgo agronómicamente deseable de la planta donadora, ya sea directamente o después de pasos adicionales de autofecundación y retrocruzamiento, como es bien sabido en la técnica de reproducción de plantas. En estos métodos se pueden usar marcadores para ayudar al proceso de reproducción.

De preferencia se desarrolla la semilla de progenie híbrida, a una planta que se retrocruza a continuación con una planta de la línea progenitora recurrente.

Los pasos que siguen no son esenciales en ninguno de los métodos anteriores. Sin embargo, esos pasos adicionales pueden proveer la producción de tubérculos de consumo desarrollando las semillas de la invención y/o pueden proveer la producción de nuevas líneas de reproducción de élite diploides, homocigóticas , autocompatibles , que pueden servir como progenitores para la inclusión de otros rasgos más en una generación de progenie. Las plantas de la invención son fértiles y vigorosas. Estos beneficios adicionales son obtenidos mediante los siguientes pasos adicionales de: (d) desarrollar la semilla de progenie a una planta de papa de progenie híbrida; y (el) cosecha los tubérculos de la planta de papa de progenie híbrida para proveer tubérculos que contengan ese rasgo; o (e2) autofecundar la planta de papa de progenie híbrida o retrocruzar la planta de papa de progenie híbrida a una planta de papa de dicha línea de la primera planta de papa, para proveer plantas de progenie adicionales que contengan el rasgo y donde dichas plantas de progenie son incrementantemente homocigóticas después de cada retrocruzamiento o cada paso de autofecundación.

De preferencia, la segunda planta de papa usada en el método descrito arriba es una planta de papa de progenie híbrida, como se define en el paso (d) anterior, y obtenida mediante el método descrito más atrás. Más preferible, la segunda planta de papa usada en el método descrito antes es una planta de papa de progenie híbrida, como se define en el paso (e2) anterior, y obtenida mediante el - método que se describió más arriba.

De preferencia, el paso (e2) comprende de 2 a 5 retrocruzami entos usando una planta de la línea AGVD1 , AGVD2, AGVD3 o AGVD17, corno progenitora recurrente y probar las plantas de progenie en cuento a la presencia del rasgo (por ejemplo, en la forma de la presencia homocigótica o heterocigótica de alelos responsables del rasgo) seguida por una o dos (o más) autofecundaciones para proveer una planta esencialmente homocigótica que es genéticamente igual a una planta de la población AGVD1, AGVD2, AGVD3 o AGVD17, pero en la que están presentes alelos responsables del rasgo heterocigóticaraente , de preferencia homocigóticarnente . Esta planta tiene por lo menos un alelo adicional, no obtenible en la población AGVDl, AGVD2 , AGVD3 o AGVD17.

El método anterior provee ahora un proceso de reproducción para la producción de líneas de reproducción homocigót icas o líneas de reproducción de élite, con base en el panorama de población AGVDl, AGVD2, AGVD3 o AGVD17, al que se añaden sucesivamente otros alelos, proporcionando de esa manera lineas de reproducción en las que están insertados rasgos deseables.

El método de la presente invención provee ahora, por primera vez, un método para prevenir la trasmisión de infecciones virales entre generaciones de papas, al mismo tiempo que soluciona también muchos de los demás problemas de la técnica anterior, relacionados con la reproducción de nuevas variedades de papa y la producción comercial de papas para consumo. Esto se ha hecho posible mediante la provisión de semilla de papa verdadera, es decir, semilla botánica, y dicha semilla puede ser desarrollada a una planta de papa que produce tubérculos para consumo, y dichas semillas proceden de un cruzamiento en el que por lo menos uno de los progenitores es una planta de una linea de papa diploide, autocompatible y esencialmente homocigótica , de preferencia, dichas semillas provienen de un cruzamiento en el cual ambos progenitores son plantas de una linea de reproducción diploide, autocompatible y esencialmente homocigótica.

Una ventaja importante de este nuevo método es que, de esta manera, no se esparce la trasmisión de infección con un virus a través de los gametos y las semillas pueden prevenirlo de manera efectiva.

Los inventores de la presente proveen ahora un método para reproducir adicionalmente lineas homocigóticas que son fáciles de manejar y que exhiben fertilidad mejorada y vigor de planta mejorado, cuando se comparan con las endogamias de la técnica anterior, al mismo tiempo que mantienen la autocompatibilidad y un nivel elevado de homocigosidad. Se apreciará que, corno en el tomate, no siempre es necesario proveer un 100 por ciento de homocigosidad para un programa de reproducción efectivo. Esto no es problema, siempre y cuando se mantenga la autocompatibilidad.

La transferencia genética de rasgos agronómicamente deseables o benéficos en una linea de papa homocigótica ha demostrado ahora, por primera vez, que es exitosa.

Con base en los medios y los métodos provistos aquí, la persona experta será capaz de producir satisfactoriamente lineas de reproducción de papa homocigóticas, con base en su propio plasma germinal. Además, las personas expertas apreciarán que se proveen medios y métodos mediante los cuales se está en capacidad, por ejemplo, de insertar rasgos adicionales en las lineas autocompatibles y esencialmente homocigóticas actualmente provistas, a fin de establecer una población de lineas que esté enriquecida en rasgos agronómicamente deseables y que pueda servir como plasma germinal para reproducción comercial por si misma.

EJEMPLOS EJEMPLO 1. Descripción general del procedimiento de eproducción y los pedigris Se hicieron muchos intentos por generar genotipos de papa homocigóticos , fértiles, autocompatibles , diploides, sin éxito. Esos intentos incluyeron la formación de haploides duplicados y la discriminación subsiguiente en cuanto a flores fértiles. Se emplearon varios métodos, como el cultivo de anteras para regenerar el haploide y, eventualmente , las plantas homocigóticas de doble haploide, autofecundaciones repetidas para incrementar gradualmente el nivel de homocigosidad en el plasma germinal diploide existente y polinización selectiva usando S. phureja como donador de polen para inducir la formación de embrión a partir de las células de huevo no fertilizado. Especialmente este último método fue puesto en práctica a gran escala, analizando más de dos millones de progenies, pero sin el éxito deseado. Ninguna de estas pruebas dio por resultado plantas vigorosas, autocompatibles.

Se obtuvo una linea de papa esencialmente homocigótica mediante generaciones múltiples de autofecundación de plantas de una linea derivada de un plasma germinal público, plantas que tienen el gen Sli controlador de la autocompatibilidad (Phumichai y coautores, Euphytica (2006) 148: 227-234). Estas plantas, designadas "H" o IVP07-1001/4 en la presente, crecieron pobremente, tuvieron muy pocas flores y cada baya contenia sólo unas cuantas semillas. Además, las plantas eran muy pequeñas (máximo 60 cm) . Las plantas casi no produjeron tubérculos y los que se formaron eran muy pequeños (el peso promedio de tubérculos fue de alrededor de 5 g por tubérculo) . En total, las plantas no tuvieron valor para reproducir papas comerciales, ya que exhibían un peso de planta y un rendimiento de tubérculo que era menor que el 20 por ciento del clon de reproducción diploide RH89-039-16. Las plantas meramente contenían alelos homocigóticos en muchos de los sitios de su genoma, fueron autocompatibles y diploides .

En el verano de 2008, se cruzaron plantas de esta línea IVP07-1001/4 con diferentes líneas donadoras diploides (DI, D2 y D3; ver, para el pedigrí completo, la figura 2) . DI es tempranero, tiene tubérculos ovalados de tamaño grande, carne amarilla clara y buena cualidad de cocción para hacer papas fritas y buena calidad de cocción y se usó como el progenitor masculino (tabla 6) . La progenie resultante se denomina F1(D1) en este ejemplo. Se obtuvieron otras plantas de progenie Fl de manera similar, pero usando el donador D2 como progenitor femenino. D2 es un clon de reproducción diploide de élite, que es esencialmente no homocigótico y que no es autocompatible, pero que tiene el rasgo agronómico deseable de cocinarse tempranamente, tener tubérculos ovalados, carne amarilla y buena calidad para formar ho uelas) . Esto dio por resultado las líneas designadas F1(D2).

Se autofecundaron las Fl anteriores (DI) para producir una 2 (DI) . Se depositó esta línea con la referencia de cultivadores AGVD1. Se estima que AGVD1 es alrededor de 50 por ciento homocigótica, lo que significa que alrededor del 50 por ciento de los sitios en los que difieren los progenitores son homocigóticos.

Se cruzó F1(D1) con F1(D2) para producir una pseudo F2. Esta linea (F2(Dl/2)) fue depositada bajo la referencia de cultivadores AGVD2. Se estima que AGVD2 contiene alrededor de 25 por ciento de alelos homocigóticos que se originan de IVP07-1001/4.

También se retrocruzaron las Fl (DI) con IVP07-1001/4 para producir una linea de BC1. Esta línea (BCl(Dl) y BC1(D2)) fue depositada bajo la referencia de cultivadores AGVD3. Se estima que AGVD3 es alrededor de 75 por ciento homocigótica para los sitios en que difieren los progenitores .

Se obtuvieron otras plantas de progenie Fl de manera similar, usando el donador D3 como progenitor femenino. D3 es un clon de reproducción diploide que tiene carne amarilla y con los genes de resistencia R3, Hl, Gpa2, RXadg. Esto dio por resultado una línea designada F1(D3).

De manera similar a la descrita arriba, se autofecundó F1(D3) para generar una F2 (D3) y se retrocruzó con el donador del gen Sli para generar la progenie BC1(D3) .

Se cruzó F1(D1) con Fl (D2) para producir una pseudo F2. Esta línea ( F2 (Dl/2) ) fue depositada bajo la referencia de cultivadores AGVD2. Se estima que AGVD2 es alrededor de 25 por ciento homocigótica para los sitios en que difieren los progenitores .

También se retro-cruzó Fl (DI) con IVP07-1001/4 para producir una linea BC1. Esta línea ('BCl(Dl)) fue depositada bajo la referencia de cultivadores AGVD3. Se estima que AGVD3 es alrededor de 75 por ciento homocigótica para los sitios en que difieren los progenitores.

Se autor ecundaron las BC1 en un almácigo de invierno, lo que dio por resultado poblaciones de BC1S1. El siguiente verano (2010) se sembraron las F2, las pseudo F2 y las BC1S1 en lechos de siembra en un almácigo y se trasplantaron en macetas pequeñas con agujero. En junio de 2010 se trasplantaron las plántulas al campo, en un suelo arcilloso y un suelo arenoso en los Países Bajos. En total se desarrollaron más de 15,000 plantas a partir de las plántulas y se seleccionaron en cuanto a su autocompatibi lidad y buena calidad y rendimiento de tubérculos. La mayoría de las poblaciones F2 y BC1S1 mostraron una frecuencia muy baja de autocompatibilidad, Raras plantas con producción razonablemente buena de bayas y semillas fueron seleccionadas para prueba de progenie sin evaluaciones agronómicas adicionales. únicamente dos poblaciones F2, que se originaron del cruzamiento D2 x H, mostraron alrededor de 25 por ciento de autocompatibilidad. Para cada una de las poblaciones más autocompatibles , se seleccionó un máximo de quince plantas con la mejor calidad y cantidad de tubérculos, para la prueba de progenie.

Las plantas de las pseudo F2 mostraron mucho más vigor que las demás poblaciones, probablemente ya que estas plantas no alojaban ningún sitio con alelos homocigóticos de los progenitores donadores. Una de estas poblaciones mostró más del 50 por ciento de autocompatibilidad . De manera similar a la descrita más atrás, también se seleccionaron un máximo de quince plantas de las poblaciones más autocompat.ibles, para la prueba de progenie.

Además, se hicieron cruzamientos con plantas autocompatibles del campo como donadores de polen en dos a doce plantas de los donadores D1-D19 (ejemplo 3) . Después de la evaluación de la calidad y la cantidad de tubérculos, sólo se seleccionaron los cruzamientos con plantas seleccionadas o sus parientes totales, en caso de carecer de suficientes-números de cruzamientos, para la prueba de progenie.

De esta manera, en cada generación, se seleccionaron plantas por su autocompatibilidad y buen desempeño agronómico. Las semillas de las bayas autofecundadas de estas plantas seleccionadas fueron recolectadas para pruebas adicionales, a fin de generar lineas homocigóticas . ñdicionalmente, se hicieron cruzamientos de las plantas seleccionadas con otros donadores diploides u otras lineas de reproducción para incrementar la variación genética. Estas semillas Fl son heterocigóticas y son necesarias varias rondas de endogamia para generar progenies homocigóticas con los rasgos deseados.

De esta manera se pueden hacer dos generaciones de selecciones, autofecundaciones y cruzamientos por año. Este proceso es incrementado adicionalmente explotando la reproducción auxiliada por marcadores, usando marcadores de diagnóstico para los rasgos específicos y marcadores aleatorios para seleccionar el genoma de progenitor recurrente. Cuando se hubieron obtenido los progenitores de élite, se pudieron hacer derivados de esas lineas mediante dos a tres generaciones de retrocruzamiento y dos generaciones de autofecundación.

EJEMPLO 2. Papa diploide de reproducción autocompatibie 1. Introducción.

Una característica común de la papa diploide es la autoincompatibilidad (SI); por autofertilización no se genera progenie vital. El gen inhibidor del sitio S (Sli) que se origina de Solanum chacoense ha sido descrito (Euphytica 99, 191-197, 1998) que inhibe esta autoincompatibilidad y que hace autocompatible (SC) la papa diploide. Por autofecundaciones repetidas, se han generado clones de papa diploide cercanos a homocigóticos , autocompatibles (Genorne, 48, 977-984, 2005) . La calidad agrícola de estos clones fue muy mala, lo que refleja en realidad una germinación pobre, un mal desarrollo de planta, una calidad mala de tubérculo y un rendimiento bajo de tubérculo. 2. Experimentos 2.1. Materiales A fin de desarrollar clones de papa autocompatibles con un nivel muy superior de rasgos agrícolas, se cruzó el donador de gen Sli con varios clones de papa, designados: IVP97-079-9, IVPAA-096-18 y SH8392-488. Estos clones están disponibles en Dr. R. C. B. Hutten, Laboratory of Plant Breeding, ageningen University, Países Bajos. Cuando se usan aquí, estos clones están designados como los clones DI, D2 y D3, respectivamente. Se autotecundaron las progenies (Fl) y se retrocruzaron con el donador del gen Sli, generando poblaciones de F2 y BCl, respectivamente. Se autofecundó BC1 para generar poblaciones BC1S1. Todos estos cruzamientos y estas autofertilizaciones fueron efectuados sin ninguna otra selección que la autocompatibilidad de las plantas. 2.2 Evaluación de progenies en un ensayo invernal En un experimento piloto se desarrollaron varias progenies aleatorias BCl y F2 en un invernadero calentado durante 16 horas de luz. artificial, mientras las temperaturas en el exterior estaban bajo cero, casi durante tres meses. Se evaluó el porcentaje de autocompatibilidad como el número de plantas con bayas después de polinización a mano y se evaluó el rendimiento como el peso de tubérculos por planta (tabla 2) .

Resul tados El donador de Sil es autocompatible (SC) y la mayoría de las plantas Fl y BCl también fueron autocompatibl.es, mientras que una minoría de las plantas F2 fue autocompatible . El donador de Sil mostró un rendimiento de tubérculos extremadamente bajo, mientras que el de BCl y un F2 fue de alrededor del 50 por ciento del rendimiento de tubérculos de Fl. El rendimiento de tubérculos de algunas plantas BCl estuvo cercano al de las plantas Fl y algunas plantas F2 (no seleccionadas) fueron mejores que las plantas Fl más débiles.

TABLA 2. Algunas características de las plantas desarrolladas en invierno, de un programa de reproducción de papa diploide, para introducir el gen .511.

* A partir de tubérculo ** A partir de sementera 2.3 Evaluaciones de las progenies en el campo En el verano de 2010 se probaron las plantas de progenie de F2 y BC1S1 en el campo para seleccionar las plantas de progenie autocompatifoles con buen rendimiento agrícola (tabla 3) · TABLA 3. Esquema de reproducción para introducir la autocompatibilidad (SC) en papa diploide. Están indicados los materiales más promisorios en negrita * Suficiente material de semillas Resultados Se probaron 52 poblaciones F2 que comprendían de 30 a 840 plantas y 62 poblaciones BC1S1 que comprendían de 1 a 390 plantas; en total, 9660 plantas F2 y 3901 plantas BC1S1, respectivamente. La mayoría de las poblaciones mostró un desarrollo de planta débil y baja frecuencia de autocompatibilidad. Sólo dos poblaciones F2 derivadas del progenitor D2, mostraron alrededor de 25 por ciento de plantas compatibles. Se seleccionaron las mejores plantas de estas poblaciones, sobre la base del rendimiento de tubérculos y de la calidad del tubérculo. 3. Conclusión Unicamente dos de las 52 poblaciones F2 y ninguna de las poblaciones BC1S1 mostraron un nivel razonable de autocompatibilidad. Sin embargo, inesperadamente, se pudo obtener las plantas deseadas a partir del material que de otra manera habría sido ignorado por los reproductores. Las principales diferencias de las plantas de la invención y las de la técnica anterior están dadas en la siguiente tabla 4.

TABLA 4_. Características de las 1ineas de papa progenitoras _ de la presente invención, propuestas para la producción de semilla de papa (verdadera) híbrida EJEMPLO 3_. Desarrollo de una plataforma con marcador molecular Introducción Están disponibles numerosos sistemas marcadores para apoyar la investigación genética. Para la presente invención, se desarrolló una plataforma de marcador molecular en papa y se usó para evaluar el nivel de homocigosidad frente a la heterocigosidad en papas dipioides.

Selección de las secuencias más informativas para análisis de SNP A fin de analizar los SNP de las papas, se ha usado previamente el protocolo GoldenGate estándar de IIlumina (Shen y coautores, .2005, Mutation Research, 573: 70-82) (Anithakumari y coautores, 2010, Mol. Breeding, 26: 65-75). Esta plataforma comprende 384 SNP y fue expandida posteriormente con otros 768 SNP. Estos 384 y 768 SNP habían sido desarrollados usando secuencias EST, que representan los mARN sin secuencias de intrón. Puesto que los inventores de la presente han accedido a la primera secuencia de proyecto del genoma de la papa (222.potatogenome.net) fue posible comparar el mARN con la secuencia de ADN genómico, incluyendo las secuencias intermedias. Esta comparación con la secuencia del genoma ele la papa se efectuó con la herramienta Basic Local Alignrnent Search Tool (BLAST, Altschul y coautores, 1990, J. Mol. Biol . , 215: 403-410). Esto dio por resultado 538 y 1681 aciertos, respectivamente, la ocurrencia de múltiples aciertos de BLAST fue considerada para reflejar los parálogos o secuencias de expansión de intrón. Estas fueron retiradas de la colección inicial de SNP que fueron desarrollados primero para el análisis GoldenGate (Anithakumari y coautores, 2010) . Esto dio por resultado 279 y 453 aciertos BLAST únicos, que representan la ocurrencia de sólo una copia de la secuencia del genoma de la papa de Solanum tuberosum Grupo Phureja DM1-3 516R44 (CIP 801092), como se conoce hasta ahora (Potato Genome Sequencing Consort ium, www.potatogenorae.net) .

Del total de 732 SNP con aciertos únicos de BLAST, sólo unos pocos (31 casos, distribuidos igualmente por la serie de 384 y 768) fueron omitidos debido al nivel elevado de desequilibrios de secuencia (3-6 SNP dentro de 101 pares de bases (bp) ) . Se debe esperar un desequilibrio y se toleró que un segundo SNP fuera incluido en las secuencias de expansión de SNP seleccionadas.

Para el presente diseño de SNP, la longitud mínima de secuencia se fijó a 101 pares de bases. Por lo tanto, se retiraron 81 secuencias ya que eran más cortas. Las 553 secuencias resultantes tienen una longitud de por lo menos 101 pares de bases. Luego se eliminó un total de 100 secuencias por tener coincidencia incompleta de solo 35 hasta 94 nucieótidos, dentro de una estructura de un monoploide duplicado (DM-3 516P.44; www.potatogenome.net). También se eliminaron secuencias que introducían separaciones de alineación y secuencias que tenían otros problemas de desequilibrio potenciale .

Si bien veinticinco secuencias no satisficieron los criterios definidos arriba, fueron mantenidas ya que era bien sabido que eran altamente informativas en los análisis de SNP GoldenGate. Estos SNP incluso permitieron discriminar entre las cinco clases de genotipo que ocurrieron en los tetraploides (Voorrips y coautores, Congreso de la EAPR-EUCARPIA "Patato Breeding After Completion of the UNA Sequence of the Potato Genome" , 27-30 de junio de 2010, Wageningen, Países Bajos, publicación electrónica en http: // edepot . wur . nl/143559, pg 42) .

Finalmente se seleccionaron 515 secuencias. La selección final de 100 secuencias se basó en la posición de mapa conocida de 237 marcadores (de los 515) en el mapa genético de la papa (Anithakumari y coautores, 2010 y Van Os y coautores, Genetics 173: 1075-1087, 2006) . Se distribuyeron uniformemente los marcadores seleccionados por los 12 cromosomas de la papa, incluyendo el telómero más distal, así como los marcadores centrómeros y con preferencia para los SNP que eran heterocigóticos en el clon RH (RH89-039-16; www.potatogenome.net), debido a que el clon RH es un progenitor del material usado en la investigación presente. En otras palabras, los aielos del clon RH también están presentes en el material usado en la investigación de la presente (ver tabla 2 y figura 3) .

Prueba de los marcadores Las 100 secuencias de SNP seleccionadas como se describe arriba, fueron usadas en un sistema determinador de genotipo de SNP KASPar (KBioscience Ltd., Hoddesdon, Reino Unido; http: //www. kbioscience . co . uk/lab% 20Genotyp.ing/genotyping chemistry.html) . Se probaron los marcadores en una serie de 20 genotipos de papa diploide (ver la figura 4), incluyendo los tres progenitores diploides usados en el presente estudio y, adicionalmente, en el donador del gen Sli, el clon 07-1004-1 (ver también el ejemplo 2 anterior) .

Resul tados Todas las secuencias de SNP generaron polxmorfisrnos en el sistema determinado!' de genotipo de SNP KasPar (ver la figura 4), lo que corresponde a una tasa de éxito de 100 por ciento. En total, se probaron 100 marcadores por 20 genotipos, lo que comprende 2000 puntos de datos. Se observaron 20 datos faltantes, lo que es menos del 2 por ciento. Como control, se probó un genotipo dos veces, de manera que se usaron muestras de plantas de diferentes lugares (figura 4, columnas 4 y 7) . Todos los datos fueron idénticos. Estos resultados ilustran que el sistema determinador de genotipo de SNP KasPar es una plataforma de marcador eficiente, confiable y reproducible para la papa diploide. Esto indicó que el sistema determinador de genotipo de SNP KASPar es eficiente, confiable y reproducible para la papa diploide.

Todos los marcadores mostraron una frecuencia alta de ocurrencia en el plasma germinal de papa diploide usado en el experimento (Apéndice III). La frecuencia de los heterocigotos en el plasma germinal usando estos 100 marcadores, varié' de 26 por ciento a 77 por ciento; mientras que el donador del gen Sli fue 100 por ciento homocigótico, lo que está de acuerdo con las expectativas (Phumichai y coautores, 2005, Genome 48: 977-984).

El número de marcadores informativos entre el donador de Sli y los tres progenitores usados en el presente estudio fue de 54, 52 y 62, respectivamente. Esto indica que el sistema determinador de genotipo de SNP KASPar también es informativo para la papa diploide.

Con base en lo anterior, se concluyó que el sistema determinador de genotipo de SNP ASPar, como se describe aquí, y con base en los marcadores que se desarrollaron aqui, es eficiente, confiable y reproducible y muy informativo para describir el nivel de homocigosidad / heterocigosidad en la papa diploide.

TABLA 5A. Secuencias de 100 marcadores de SNP en los SNP de papa SNPID SNPNum. Alelo Y Alelo X SECUENCIA PotSNP002 11940065 G C ACCTGGTGCAGGCCTfC/GjCGTATTGATACGATT PotSNP011 11940098 C r GACTGTGATTCGAAA|T/C]GTTTACCTATCTCTT PotSNP021 11940075 C T TCGTAGAAATGACAT[T/C]TGGGGTGCTAGAGAT PotSNP026 11940044 C T AGTTTCCAGCTGATG[T/C]TATTCTAGGAGACGA PotSNP032 11940037 G A AGAGGCTCTTGAGGC[A/G]CAGCGAAAAGAGGAA PotSNp038 1194006 C T TGGTGACGTTCATGTfT/CJGGACGTAATGCTTCT PotSNP043 11940036 C A AGTATCTCCGTCCGA[A/C]TCACAGTCCTACTCT PotSNP045 11940094 G A GGTGCTAAGATTCGC[A/G]TTGATGATTCACTAG PotSNP047 11940054 C T CCAACACTGGAAAAA[T/C]TATGGAAGCAGAAAG PotSNP052 11940097 c T GCTAGCATTAGAGCT[T/CJGCTAAGCGACTCAAT PotSNP055 11940021 G A GCCTTGGAGTAAGAG[A/G]TTTTCTGTTTTGGGC PotSNP057 11940040 C T GGATGTTCATCAACG[T/C]CGACTTCGACAAGCT PotS P061 11940032 C r ACAACCTGCAAGAGC[T/C]TTGCATCTGTTTAGT PotS P068 11940023 C T TACAATCATGATCCT[T/CjTTGCCTAATTGCCCT Po(SNP072 11940005 A CTGAGCTAGTAGATC[A/G]ATCAAACGGTGCTCC PotSNPQ73 11940076 G T GACTGTATGGACAGT[T/G]ATTGGGTCAGAGGAC PotSNPOSO 11940068 C T AAGATGACGTGGAGT[T/C]CGGCACTGCGCCGTT PotSNP081 11940047 c T GCCGCACAAGGTGCT[T/C]GCCGTCGATGTTAGC PotSNP083 11940033 c T AGGTAGTGTTGCAAA[T/C]ACAATTAGAGGGTTG PotSNP089 11940062 G A AAGTACATTTATGAG[A/G]AGATTAACAAGTGTT PotSNP099 11940092 C T ACTGCTGGAACTGAG!T/CjTGAACAATGCTATTA PotSNPlOO 11940033 C T GAGTGCCGGCAGCGT[T/C]ACAGATCCGACGATG PotSNP102 11940070 G A TATGGCAGAGAAAGA[A/G]ATGGAGTATAGAGTG PotS P¡026 11940059 G C TAAACTCCAACATAT[C/G]AACACAAATTAGTGC PotS P1034 11940001 G A TTCTACATCCTTCGC[A/G]GGCA! 111 iGAGGAG PotSNP1049 11940051 T C TTTGGGGAGGAACAC[C/T]TGTGCTTTAGAACTC PotSNP1057 11940022 A c TGTCACTAAGAAAGCfC/AjCAAGAGGCAATGCAG PotSNP106 11940010 T GCAAGCTACTTGTTC[T/G)AAAGGACCTGCTACT PotSNP1072 11940027 G T AGCGAGTTTGGATGC(T/G]GAGCTTTTGCAGTTA PotSNP1083 11940019 C T TACAAAGTTCACTGC[T/C]GAGGAGGTCATGCAG PotSNP1105 11940041 A c GATGAGGAAAGGCAC[C/A]GGCGGAGGTGTTGGA PotSNP1115 11940071 T CACCACCGTCCAAAC[C/T]GGTTTTGCCAATCGC PotSNP1122 11940080 T c GGTCCCTGAGCAAGG[C/T]AATCAACGAATTAGG PotSNP1139 11940004 r> A AGTCTCTACAAACCC¡A/G]TGGTTTCGATCTTGA PotSNP116 11940058 G A TAATGTGGTCGGCAC[A/G]CTGACGCTTGCTGAT PoiSNP118 11940091 G A AGATGCATTCTATGC[A/G]GAACCACAAAGATAT PotSNP120 11940082 G A TTCGTGTTGCACTCA[A/G]CGATTCAGTTGGATG P0ÍSNP121 11940099 c AGCTTGTGCTAATAG[T/C]TGTGCTGATTTTCTC PotSNP122 11940078 G A TATGCAA.TCCCAGCC[A/G]ACATATCCGATCCAT PotSNP124 11940055 G A TCATACTTCACATAT[A/G]TCAGAGTGGTCTGAT PotSNP130 11940050 C AGAGAAAAAAGCTGT[T/C]GTTGTTGATGACGAG PotSNP134 11940080 C T CGCGTATTTCCCTTA[T/C]TATAACTCGTTCTCT PotSNP138 11940052 c T TTACATATGCAATAG[T/C]GGTGGTGATCTTTAT PotSNP152 11940077 c T GAAGTTGTCTTACAT[T/CjGCTCTTGACTATGAA PotSNP162 11940074 c T CTATGATGCATTTAG[T/CjTCATGGAGCAAACTT PotSNP165 11940009 G A AGTTCCTTTTTCTCC[A/G]AGTTCTCAGACTCCG PotSNP178 11940026 G T GAGGAATTGATGCGT[T/G]CTGAACTGGCACAGT PotS P182 11940095 G A ATACACAGGAAGGGT[A/G]AAGTGCTTCAAATTG POÍSNP184 11940038 G A TTTGACCATTCTTTC[A/G]GTCCTAGCTAACCAC PotSNP185 11940002 C AAGATAAGAAGAAAG[T/C]TAAGAGAACCAAGAT PoiS P194 1194Q064 C GGCCCACTTTCCACA[T/C]ATTCAATTTGGTCTC PotSNP205 11940042 G A TCAA.CTCACCACTGGfA/GjTTTTACTCMAATCA P01SNP213 11940096 G TAATATGTTGTGTCT[A G]TAATTTTTGGGTCAT PoiSNP220 11940013 C T CATTAACCAAGGTTG[T/C]ATCGTTCGAGAGATC PotSNP229 11940056 C TCCTTTGTCATTGTAÍT/C]GCCATGGAAGAAGCA P01SNP392 11940003 T A GCTTIGTTTAAGAAC[A/T]GCCAGAAGAAGTTGC Po;SNP401 11940012 G A GCCTACGCGGCATGA[A/G]GATGTGGATATTGTT PotSNP402 1 940072 T C AAAGCTCAAATTAAA[C/T]GACGATGTTCAGGAA PotSNP423 11940020 A G GGCCAACCAATTCCA[G/A]CGTCTTCTCCCAGAC PotSNP446 11940081 C AAAACCÁTTTGGTCT[T/CjGTTGATAATTCTGAG PotSNP458 11940069 A G TACATAGCTCTACAA[G/A]CTTGGAAACATGTCA PotSNP470 11940043 T A GACACAAAATTCATA[A/T]TGGCTGATACTTTGT PotSNP543 1 940049 T A GCAACTTGTCGTCGG[A/T]AAACTCGACTAGATT PotSNP567 11940014 A r CTAGAAACAAAATCA[C/A]AATATAAGTT ACATA POÍSNP569 11940028 G A GTTGTTTGCTTTGTT[A G]TGCTGACTTATTGTA PotSNP573 11940034 C T ATGCTTCTTGGTTGC[T/C]GTTTGTTTAGGCTCT PotSNP580 11940087 T r AAATATGTTGTTCCA[C/T]TAGAA.AAAAGAGTAA PotSNP586 11940088 C T GTGAATACTGGTATC[T C]TTCCAATTGAAGTCA PotSNP587 11940067 C T AATATTCTTGTAGTA[T/C]ATATTGTCTAAAATC PotSNP607 11940084 T C CAACGATATCGAGAA[C/T]TATTGTTCTAAGGGA PotSNP626 11940045 G A GCTGAAAGTAAAGAC[A/G]GTGTTCAACATCTTG PotSNP645 11940007 T G CATGCAATTGTAATA[G/T]TATCAATGTTTGTTG PotSNP652 11940024 T C TGCTCAAGCTGCCAA[C.T]GCTAATCCGCTTTAC PotSNP700 11940051 G A CAAGATATATGCAGC[A/G]GAGTCCCTTCGAGCA PotSNP702 11940039 A T TTATGGTTATGGTGG[T/A]GGAGGTTGGATTAAT PotSNP712 11940057 C G GGGAGGGTGAAAATA[G/C]TCGAAAACGGGCAAC PotSNP713 11940073 G A GATTGTTATCCTTCC[A/G]CCACCTCCAACAGAT PotSNP731 11940035 A G CAACTTCCAGTCGTG[G/AjGAGTGGGGTTAACGG PotSNP753 11940046 A ATGGTGTCTCCAAGG[A/G]ACTATTACAGTCACT PotSNP759 11940090 C T AACATCGATAGGACT[T/C]TGAAGGCCGCGGATG PotSNP766 11940089 T C CTGCCACTGCGGCTG[C/T]AGGTTCTGCAGCTGC PotSNP775 11940079 A TG.AAATGATTGGATT[A/G¡TGACCCATAGTTTAG PotSNP796 11940025 c A ATCTCTAAGTTGGGG[A/C]AACCCATAATTTCTA PotSNP827 11940053 T A CGCTTGGGAAGAACC[A/T¡TTCGGTCCAGTTTTG PotSNP834 1940006 T C CCAATTCCGACGGCC|C/T¡TCGTCGTTTCACCGC PotSNP853 11940066 A C GGTCGACCATTGGGG[C/A)CCCGTAGAGGGTATA PotSNP866 1 1940048 G T AAGGCGAATTCCGGT[T/G]CCCGAAATGGATCTC PotSNP893 11940011 A G TCATTACATCAAAAT[G/A]TTTTATCAATGCCCA PotSNP908 11940100 T A TGATCCATTTGGTCT[A,T]GACCAGTTCTTGACA PotSNP910 11940017 T A TGCTGTGCTCCTTCT[A/T]TTCCTCATCTCTCAC PotSNP928 11940030 A T TCATTCTCACTCTCC[T/A]GCTGAACAAGCCATT PotSNP947 11940015 T G AAAAGACAAGAATCTEG/TJGTTCAGATTCTCCAG PotSNP948 11940063 T A TGGGGAAAACTTAAT[A, ]TGACAGCCAAGGCGT PotSNP960 11940031 C T GGTTTTGTGGACTGC[T7C]AACACTGAAAGATAC PotS P964 1 1940029 A T TTATTTCAATGAAGC[T/AjTCTGGTGGACGTTAT PotSNP982 11940085 C T TCTGTGGTTTTTTCA[T/C]CACCTCCATCTTCAA PotSNP983 11940086 G A TAAGATTAGTTCTAA[A/G]CTTAGCGCAGAAGAC PotSNP985 11940018 A G GAGCTCTATAAGTGC[G/A]CCTGTTACTCCACCT PotSNP987 11940008 C A GGGCTATGGTTGGTT[A/C]GGAAAAAAGG"FGCAA PotSNP996 11940093 C T GGATATTGGGTTCGT[T/C]CCATGATTCGTGGCA TABLA 5B. Lista de marcadores PotSNP y su anotación especifica para la posición en el mapa de SH y RH de la figura 3 Marcador Anotación Marcador Anotación Marcador Anotación PotSNP072 1.1 PotSNP573 5.1 PotSNP 102 9.1 PotSNP834 1.2 PotSNP184 5.2 PotSNP587 9.2 PotSNP645 1.3 PotSNP702 5.3 PotSNP 1 15 9.3 PotSNP1034 1 .4 POÍSNP731 5.4 PotSNP402 9.4 PotSNP98? 1.5 PotSNP043 5 5 PotSNP713 9.5 PotSNP185 1 6 PotSNP057 5.6 PotSNP080 9.6 PotSNP392 1.7 PotSNP 1 105 5.7 POÍSNP458 9.7 PotSNP055 3.1 POISNP543 7.3 PotSNPlOO 11.2 PotSNP 165 1 .8 PotSNP032 5 8 PotSNP162 9.8 PotSNP985 3.2 PotSNP130 7.4 PotSNP607 11.3 PotSNP1139 1.9 PotSNP205 6.1 PotSNP021 10 1 PotSNP1083 3.3 PotSNP1049 7.5 PotSNP766 1 1.4 PotSNP038 2.1 PotSNP753 6.2 PotSNP073 10.2 PotSNP423 3.4 PotSNP229 7.6 PotSNP759 1 1.5 PotSNP910 2.2 PotSNP470 6.3 POÍSNP152 10.3 PotSNP1057 3.5 PotSNP712 7.7 PotSNP118 1 6 PotSNP106 2.3 PotSNP026 6.4 PotSNP122 10.4 PotSNP068 3.6 PotSNP138 7.8 PotSNP982 11 .7 PotSNP893 2.4 PotSNP626 6 5 PotSNP775 10.5 PotSNP652 3.7 PotSNP827 7 9 PotSNP983 11.8 PotSNP401 2.5 PotSNP081 6.6 PotSNP 34 10.6 PotSNP796 3.8 PotSNP1026 8.1 PotSNP580 1 1.9 PotSNP220 2.6 PotSNP866 6.7 P0ÍSNP446 10.7 PotSNP1 8 4.1 PotSNP1 122 8.2 PotSNP099 12.1 PotSNP567 2.7 PotSNP124 7.1 PotSNP120 10 8 PotSNP1072 4.2 PotSNP700 8.3 PotSNPOH 12.2 PotSNP947 2.8 PotSNP047 7.2 PotSNP586 11 ,1 PotSNP960 4.3 PotSNP853 8.4 PotSNP996 12.3 PotSNP061 4.4 PotSNP089 8.5 PotSNP045 12.4 PotSNP569 4.5 PotSNP948 8.6 PotSNP121 12.5 PotSNP083 4.6 PotSNP 94 8.7 PotSNP908 12.6 PotSNP964 4.7 PotSNP1 16 8.8 PotSNP 82 12.7 PotSNP928 4.8 PotSNP002 8.9 PotSNP213 12.8 PotSNP052 12.9 TABLA 6. Genot ipos de papa diploide usados para desarrollar y_ probar marcadores de S P Tempranero: florecimiento temprano (ciclo corto); cocción Q: buena calidad para cocción; freír Q: Buena calidad para freír; Phyt indica genes resistentes a la Phytoph thera .

EJEMPLO 4. Desarrollo de plantas de papa diploide hornocigóticas _y_ generación de progenie Fl híbrida heterocigótica Introducción Los objetivos de este ejemplo fueron desarrollar líneas de papa diploide homocigót icas que sean autocompatibles (SC) y que tengan buen desempeño agronómico. Un programa de reproducción para combinar la autocompatibilidad con buen desempeño agronómico está descrito más atrás en el ejemplo 2 anterior. La finalidad del experimento actual es comprobar que se pueden generar genotipos de papa diploide homocigótica, autocompatible, mediante endogamia y que las plantas de papa diploide que contienen sitios homocigót icos contrastantes dispersados por el genoma de la papa, pueden cruzarse (son intercruzables ) para generar progenie híbrida Fl heterocigótica .

Materiales y métodos Se cruzó un genotipo de papa autocompatible, diploide, homocigót ica , que alojaba el gen Sl.i. como se describe en los ejemplos anteriores, con dos clones de papa, designados DI y D2 (ver los ejemplos 1 y 2) , Se autofecundaron las progenies Fl y se generaron dos progenies F2 a partir de dos plantas Fl SC aleatorias. Las plantas autocompatibles aleatorias de estas dos poblaciones F2 fueron autofecundadas y fueron probadas tres poblaciones F3 por población F2, para ver el nivel de homocigosidad y para la segregación de los marcadores SNP.

Se probaron las seis plantas F2 en cuanto al nivel de ploidez (mediante cuantificación fluorescente del ADN) y se encontró que todas eran diploides.

Se usó una serie de 36 marcadores en 265 plantas F3 individuales, aplicando el sistema determinador de genotipo de SNP KASPar (ver el ejemplo 3) cubriendo las 24 ramificaciones del cromosoma de la papa (ver la figura 5) . Resultados Se probaron subseries de 35 a 56 plantas de las seis poblaciones F3, en total 265 plantas, con al menos 24 marcadores informativos por par progenitor. Se usó en total 36 marcadores (ver la figura 5) . Para la posición de los marcadores en el genoma de la papa, ver el ejemplo 3 anterior. El donador de Sli fue 100 por ciento homocigótico para estos marcadores probados; mientras que los progenitores DI y D2 contuvieron 20 y 19 sitios, respectivamente, que eran heterocigóticos , de los 24 marcadores informativos probados por par de progenitores; mientras que los otros cinco y seis sitios, respecti amente, contuvieron alelos homocigóticos que se originaron del progenitor donador (DI o D2 ) .

Seis plantas F3 homocígótícas Como era de espera, las poblaciones F3 se segregaron para los marcadores que eran heterocigóticos en las F2 pero no para los marcadores que fueron fijados en las F2 (figura 5) . El nivel medio de heterocigotos varió de 84 a 95 por ciento, mientras que el de las plantas individuales varió de 71 a 100 por ciento (tabla 7) .

TABLA 7. Frecuencias (%) de homocigotos en seis poblaciónes F3 Se determinó el fenotipo y el genotipo de una serie seleccionada de plantas F2, F3 y F4 , del programa de reproducción (ver el ejemplo 5), con más de 100 marcadores informa ivos. Se seleccionaron etas plantas por su autocompatibilidad, su buen desempeño vegetal (vigor) y la buena calidad del tubérculo, asi como su rendimiento. Se efectuó la determinación del genotipo aplicando el sistema determinador de genotipo KASPar, que se describió más atrás (ver: Selección de las secuencias más informativas para los análisis de SNP; tabla 5). Los más de 100 marcadores fueron distribuidos uniformemente por los doce cromosomas de la papa. Esto proporcionó una cobertura mejor que con los 24 marcadores descritos más atrás.

En un análisis duplicado, el rendimiento de las plantas F2 varió de 50 a 2500 g/planta, mientras que algunas otras cruzas diploid.es produjeron hasta 3100 g por planta, lo que estuvo por encima del promedio de los cultivos tetraploides de control.

Se analizaron tres poblaciones F3 de los cruzamientos DI x H y H x D2, por la frecuencia de sitios hornocigóticos, con base en los datos de la figura 5, que están mostrados en la tabla 9.

Se espera que estas frecuencias den las frecuencias del alelo de los progenitores. Hubo seis plantas, de las tres poblaciones, que fueron casi 100 por ciento homocigóticas . Éstas alojaban principalmente sitios hornocigóticos con alelos donadores de Sli. Esto se esperaba, ya que el donador de Sli aloja alelos hornocigóticos, mientras que los demás progenitores contuvieron un alelo común con el donador de Sli por marcador heterocigótico . Asi que los alelos derivados del donador de Sli fueron abundantes en todas las poblaciones de progenie. Estas seis plantas F3 homocigóticas, designadas 122-34, 123-6, 123-20, 123-23, 123-24 y 126B-17, contuvieron dos, cinco, cuatro, tres, cinco y siete sitios, respectivamente, con alelos hornocigóticos procedentes del progenitor donador. Por lo tanto, ya en dos generaciones autofecundadas se alcanzó el 100 por ciento de homocigosidad para 24 sitios de marcador, que representan 24 ramales de cromosoma .

De manera similar, los datos de la determinación del genotipo usando más de 100 marcadores sobre las plantas F2, F3 y F4 seleccionadas, mostraron que los porcentajes de homocigosidad de plantas individuales incrementaron de 27 a 70 por ciento para las F2 y de 58 a 87 por ciento para las F3, y de 85 a 99 por ciento para la población F4 más homocigótic .

Ningún alelo letal absoluto Con frecuencia se señala que las autofecundaciones repetidas en papa diploide únicamente darán por resultado plantas débiles debido a la depresión endogámica. Esto debe ser así debido a los numerosos alelos perniciosos que reducen la firmeza de la planta, cuando están presentes homocigóticamente estos alelos. Por lo tanto, se probó la segregación de 36 marcadores en las seis poblaciones F3 mencionadas (ver la figura 5) .

Estos marcadores, que fueron seleccionados debido a que son informativos para los pares de progenitores usados en este estudio, también fueron probados para las frecuencias en 19 genotipos de papa diploide, que fueron seleccionados como donadores para el programa de reproducción (ver el ejemplo 3, la figura 4 y la tabla 9) . Si están presentes alelos letales, entonces deben estar ausentes los sitios con alelos homocigóticos . En realidad, siete marcadores (designados PotSNP 165, PotSNP 205, PotSNP 753, PotSNP 238, PotSNP 700, PotSNP 100 y PotSNP 607) no mostraron alelos homocigóticos que fueran diferentes de los alelos del donador de Sil en este plasma germinal diploide. La mayoría de estos marcadores ya estaban fijados en. las F2 ; la mayoría de ellos para los alelos del donador de Sli ya que éstos fueron más abundantes en los progenitores, pero también se observaron ejemplos mediante los cuales se fijó la población F3 para el alelo del progenitor no donador de Sli (PotSNP 753) en las poblaciones 126B y 127). Tres de estos siete marcadores (PotSNP 205, PotSNP 753 y PotSNP 100) se segregaron en las poblaciones F3, con lo que el PotSNP 753 se segregó normalmente y los PotSNP 205 y PotSNP 100 mostraron segregación distorsionada. Estos pueden representar alelos perniciosos. únicamente una planta con alelos de donador homocigótico PotSNP 100 fue identificada. Sin desear establecer una teoría, se cree que éste puede representar un alelo muy pernicioso. Ya que se había identificado una sola planta con un alelo homocigótico del progenitor donador, esto no provee evidencia plena para un alelo letal absoluto.

Cruzamientos F3 x F3 Se criaron 265 plantas F3 probadas en un invernadero sin calentar durante el verano de 2010. Además, se criaron alrededor de 600 plantas F3 adicionales en el campo, con suelo arcilloso (ver también el ejemplo 2). Todas estas plantas fueron de plantas F2 no seleccionadas, desarrolladas en semillero de invierno en los Países Bajos (ver ejemplo 2). Se hicieron cruzamientos aplicando polen de las plantas autocompatibies desarrolladas en invernadero y en el campo, sobre estigmas de plantas F3 autocompatibles desarrolladas en invernadero. Se hicieron únicamente cruzamientos entre plantas F'3 con diferentes antecesores bisabuelos (plantas F3 de las poblaciones 121 a 123 se cruzaron con 126, 127). Las plantas de invernadero designadas 126-24, 126-31, 126B-2 y 127-21 fueron cruzadas exitosamente como progenitor autocompatible femenino, con una planta F3 autocompatible de la población 123, como progenitor masculino.. Las plantas F3 femeninas fueron homocigóticas en más del 80 por ciento, mientras que la planta F3 en el campo no se probó, pero el nivel de homocigosidad medio de la población fue de 94 por ciento, con un rango de 88 a 100 por ciento.

Los progenitores de los cruzamientos F3 x F3 fueron comparados por los sitios que ya están fijados en las poblaciones F3 (ver la tabla 8). Se identificaron diez sitios bomocigóticos en nueve cromosomas, que eran por lo menos contrastantes entre uno de los cuatro progenitores femeninos y uno masculino usados para los cruzamientos F3 x F3. Como consecuencia, la progenie híbrida Fl será por lo menos heterocigótica para esos sitios contrastantes. Como cada par de progenitores individual contenía por lo menos cinco sitios contrastantes, cada planta de progenie individual alojará por lo menos cinco regiones de cromosoma contrastantes .

TABLA 8_. Sitios fi os contrastantes entre los progenitores de los cruzamientos F3 x F3 Los códigos 126-24, 126-31, 126B-2 y 127-21 se refieren a plantas F3 individuales que fueron usadas como elementos femeninos en les cruzamientos con una planta desarrollada en el campo de la población F3, designada "123" (ver más arriba). Se calculó el nivel de homocigosidad como el porcentaje de sitios homocigóticos sobre todos los sitios probados (figura 5) . La "x" se refiere a marcadores homocigóticos con alelos contrastantes entre las cuatro plantas femeninas y la planta de la población 123.

Conciasiones Se encontró que, después de dos generaciones de autofecundaciones, se obtuvieron plantas de papa diploide homocigóticas que comprendían aleles de los dos progenitores. Ningún marcador individual de los 36 marcadores probados, dio evidencia de un alelo letal. Adicionalmente , se pueden cruzar satisfactoriamente plantas con más de 84 por ciento de sitios homocigóticos, a fin de obtener plantas híbridas con al menos cinco regiones de cromosoma heterocigóticas . Esto significa que se han producido ahora semillas híbridas que son esencialmente uniformes y que representan verdaderas semillas de papa.

TABLA 9. Frecuencias de alelo de los marcadores SNP en todo el genoma, en plasma germinal diploide y en poblaciones #: número de plantas; HH: sitio donador de Si l horaocigót ico; DD: sitio donador horaocigótico; HD: sitio heterocigótico; % es el porcentaje de plantas heteroci góticas; los números bajos indican un nivel alto de homocigosidad en Fe.

EJEMPLO 5. Esquema de reproducción para._ una var iedad de papa comercial A partir de los materiales F3 obtenidos de los cruzamientos entre el donador de Sli y otra papa diploide, como se describe en los ejemplos 2 y 4 anteriores, se establece aquí, en lo que sigue, un esquema de reproducción para producir variedades de papa comerciales. Este esquema consiste de un número de pasos consecutivos que, en combinación con las enseñanzas que se describen aquí, permitirá que una persona experta obtenga una variedad de papa híbrida diploide o tetraploide, que sea tan buena como, o de preferencia mejor que, los híbridos comerciales existentes, y que se puede multiplicar mucho más rápido que las variedades de reproducción convencionales, en el término de cinco años. 1. Definición de la variedad producida Con base en la invención que se describe aquí, la producción de una variedad novedosa de papa, con base en la producción de híbridos comerciales, no es cuestión de probabilidades, sino un proceso de diseño dirigido, que se inicia con la articulación del perfil de producto de la variedad. Aquí, se debe definir el perfil de producto deseado (perfil de producto buscado) para un mercado específico (papas para papas fritas, industria del almidón, papas para consumo) . Además, se deben definir los métodos de evaluación para los rasgos relevantes en el perfil del producto. De preferencia se determina la presencia de rasgos relevantes por medio de marcadores de diagnóstico. Esos marcadores son bien conocidos en la técnica de reproducción de papas convencional. 2. Ensayos de campo Dependiendo de la temporada en la que se inicie el proceso de desarrollo, se selecciona primero un campo de ensayo. Cuando se inicia en septiembre u octubre, se prefiere que se seleccione un campo de ensayo adecuado situado en el hemisferio sur. Los ensayos de campo pueden iniciarse con al menos 2, de preferencia más, poblaciones F3, seleccionadas de por lo menos una, pero de preferencia más cruzamientos de un donador de Sli diploide y otro genotipo de papa diploide que sirva como donador de un rasgo agronómico, de preferencia el rasgo de vigor; que las poblaciones F3 representen las lineas de papa diploides fértiles, autocompatibles , esencialmente homocigóticas y vigorosas de la invención, que se ejemplifican en el ejemplo 2. Además de esas poblaciones F3, se toman progenies Fl de por lo menos dos, de preferencia más plantas F2 seleccionadas (como se ejemplifica en el ejemplo 2 de más arriba), cruzadas con al menos dos, de preferencia más, genotipos de papa diploide que sean diferentes de los progenitores abuelos de las plantas F2 seleccionadas. Luego se desarrollan por lo menos 50, de preferencia más, plantas individuales de estas poblaciones F3 y Fl, en el campo de papas seleccionado y se autofertiiiza . 3. Evaluaciones y selección Durante el desarrollo en el campo, se evalúa la frecuencia de las plantas autocompatibles que producen bayas dentro de un periodo de 2 a 6 semanas después del inicio de la floración, y se selecciona por lo menos dos, de preferencia más, poblaciones F3 y Fl con al menos 10 por ciento, de preferencia más, de plantas autocompatibles.

Adicionalmente, durante la temporada de crecimiento, se evalúan las características agronómicas que se definen en el perfil de producto de las plantas autocompatibles , en las poblaciones seleccionadas. Se recogen muestras de hojas de todas las plantas autocompatibles de las poblaciones seleccionadas, para pruebas de marcador de AD .

Al finalizar la temporada de desarrollo, se evalúa la calidad y la cantidad de los tubérculos de las plantas autocompatibles en las poblaciones seleccionadas, y se determinan los genotipos de marcador de ADN usando los marcadores de diagnóstico y aleatorios. Con base en esa evaluación y esa determinación, se selecciona por lo menos las cinco, de preferencia más, plantas autocompatibles de cada población, con base en: (i) la combinación de los rasgos que están más cercanos al perfil del producto buscado; (ii) el nivel máximo de homocigosídad, y (iii) el número máximo de sitios homocigóticos contrastantes. Las plantas F3 y Fl seleccionadas y autofecundadas proveen las progenies F4 y F2, respectivamente, en la forma de semillas. 4. Cosecha y embarque de tubérculos y semillas Se cosechan los tubérculos de las plantas F3 y Fl seleccionadas, así como las semillas de F2 y F4 , en las bayas de esas plantas seleccionadas, en un periodo de por lo menos seis semanas, de preferencia más, después del florecimiento. Se recogen las semillas F4 para ensayos adicionales de campo que involucran la prueba de las posibilidades combinatorias entre las plantas F4 que crecen de ellas, y las semillas F2 proveen conjuntos adicionales de genes para la reproducción, y se los recoge para otros análisis de campo. Dependiendo de la temporada y a fin de ahorrar tiempo, se pueden embarcar adecuadamente las semillas al hemisferio norte para desarrollarlas en invernadero, siempre y cuando se satisfagan todos los reglamentos f itosanitarios de los países involucrados . 5. Almacenamiento y evaluación de los tubérculos De preferencia se almacenan los tubérculos de las plantas Fl y F3 seleccionadas en la región de cultivo para evitar que haya una difusión indeseable de patógenos y plagas; y se evalúan estos tubérculos almacenados para algunos rasgos de tubérculo intrinsecos, relevantes, de los tubérculos almacenados, como se define en el perfil de producto . 6. Propagación y evaluaciones del tubérculo después de 1 año Se desarrollan los tubérculos de las plantas Fl y F3 seleccionadas en la siguiente temporada, de preferencia en la misma región del campo de papas original, para evitar la difusión de patógenos o plagas indeseables. Se usan por lo menos dos, de preferencia más, tubérculos de papa por parcela y, de preferencia, se usa uno, de preferencia más duplicados por clon. Se incluye corno control por lo menos uno, de preferencia más, cultivos comerciales relevantes. De preferencia se incluyen los surcos laterales con cultivos para evitar los efectos colaterales. Se evalúan las características relevantes de las plantas, como se definen en el perfil de producto (por ejemplo, cocción, fritura, formación de hojuelas, contenido de almidón, etc.). También se evalúa el rendimiento de tubérculos por parcela, así como las características intrínsecas relevantes del tubérculo, tales como las definidas en el perfil del producto. Estas evaluaciones se usan para la caracterización familiar y las selecciones de progenie. Estos análisis se repiten cada año, de preferencia en ubicaciones de ambos hemisferios a fin de seleccionar continuamente las propiedades de progenitor de las plantas desarrolladas en el campo. En las últimas etapas, cuando se obtienen los híbridos que se usan para introducciones comerciales, se extienden los análisis de evaluación a por lo menos dos, de preferencia más duplicados en tamaños de p¾rcela de por lo menos preferiblemen e más metros cuadrados y en dos, de preferencia más, ubicaciones, preferiblemente, pero sin restricción a ellos, mercados de destino . 7. Pruebas cruzadas con semillas F4 y análisis en campo Poco después de recolectar las semillas de la progenie F4 de las plantas F3 autofecundadas, seleccionadas, se siembran por lo menos cincuenta, de preferencia más, de estas semillas. De ser necesario, esta siembra puede ocurrir en un invernadero calentado. Las plántulas se trasplantan, de preferencia, en macetas pequeñas, aproximadamente un mes después de la siembra, y luego se transfieren al campo en una ubicación adecuada, ¿tlgunas semanas después. Se continúan las evaluaciones y las selecciones que se describen arriba y se cruzan en prueba de manera continua por lo menos dos, de preferencia más, plantas F4 seleccionadas por población, con al menos dos, de preferencia más, de otras plantas de progenie F4 seleccionadas de dos, de preferencia más progenitores seleccionados, con el número máximo de sitios contrastantes para producir híbridos de prueba ( F4 x F4 > híbrido) . Adicionaimente, por lo menos dos, de preferencia más, plantas F4 seleccionadas por población se pueden cruzar con al menos un genotipo diploide, de preferencia más, con características o rasgos deseables que estén faltando en las plantas seleccionadas para incrementar la diversidad genética del plasma germinal de reproducción. Adicionalmente, por lo menos dos, de preferencia más, plantas F4 seleccionadas por población pueden ser autofecundadas para producir semillas F5. Todavía más: se pueden esterilizar partes de plantas de por lo menos dos, de preferencia más, plantas F4 seleccionadas por población, se las puede propagar in vi tro y tratar con sustancias químicas adecuadas (colquicina / orizalina) para producir genotipos F4 tetraploides y se hacen cruzamientos de prueba con plantas F4 tetraploides entre los mismos progenitores, como se describió antes.

Se repite el esquema de reproducción de arriba cada año, con lo que se obtiene un incremento incremental en los rasgos de la planta, en el. perfil de producto. Las evaluaciones de ios tubérculos de los cruzamientos de prueba son instrumentales para determinar las posibilidades combinatorias generales de los progenitores. Se define la posibilidad combinatoria general, en la presente, como el desempeño promedio de una línea en una serie de cruzamientos. Para cada mercado, se obtienen por lo menos dos, de preferencia más, líneas progenitores de élite que producirán semillas híbridas comerciales. Se espera que en cinco años se genere una variedad híbrida diploide o tetraploide, que sea tan buena como, o de preferencia mejor que, los híbridos comerciales existentes, y que se pueda multiplicar mucho más rápido que las variedades de reproducción convencionales.

EJEMPLO 6_. Introducción de .1os rasgos deseables A fin de producir una variedad de híbrido novedosa, de acuerdo con esta invención, se producen líneas de reproducción esencialmente homocigóticas a partir de las cuales se pueden derivar híbridos Fl comerciales, cruzando dos líneas de reproducción progenitores esencialmente homocigóticas. Estas líneas de reproducción parental esencialmente homocigóticas son líneas que consisten de plantas diploides uniformes, autocompatibles y vigorosas, que tienen rendimientos de tubérculos de más de 200, de preferencia 500 g de peso fresco de tubérculo por planta. Cada una de estas líneas parentales lleva rasgos que son transferidos a la prole Fl, dependiendo de las posibilidades combinatorias generales de los progenitores. Las línea parentales son el aspecto de la presente invención. Estas plantas comprenden, rasgos adicionales relacionados con las plantas descritas en la solicitud previa y en trámite PCT/NL2010/050716. Estos rasgos adicionales pueden incluir cualquier rasgo agronómicamente deseable, seleccionado preferentemente de los rasgos provistos en la tabla 10. Para la producción de las líneas parentales de la presente invención, se pueden usar los siguientes métodos.

A. Incorporación de un rasgo agronómicamente deseable desde un origen conocido .

En caso de que el rasgo sea conocido, pero que la única información disponible sea el conocimiento acerca del acceso al donador o la variedad de donador que se puede usar como fuente del rasgo, se puede usar adecuadamente el siguiente método para producir una planta de la presente invención.

Se provee una planta del acceso (silvestre) o una variedad que comprende el rasgo deseado y se efectúa un cruzamiento entre una planta de esa linea donadora de rasgo y una planta de una linea de reproducción esencialmente homocigótica, indicada aquí, como una planta de la linea de reproducción receptora. La linea de reproducción esencialmente homocigótica de acuerdo con la presente invención es una que es diploide, autocompatible, vigorosa, esencialmente homocigótica, y que tiene un rendimiento de tubérculos equivalente a un peso fresco de tubérculos de más de 200, de preferencia más de 500 g, y en la que se desea la introducción de un rasgo adicional deseable. De entre las plantas de progenie híbridas producidas por ese cruzamiento, se selecciona una planta que exhiba el rasgo efectuando una discriminación fenotípica para la. presencia del rasgo, tal como un bioanálisis. Se efectúa un retrocruzamiento repetido usando una planta de la línea de reproducción receptora esencialmente homocigótica, como progenitor recurrente, y seleccionando las plantas de progenie que exhiban el rasgo, nuevamente usando la discriminación fenotípica, para vigilar la transferencia exitosa de los genes responsables de ese rasgo deseable, del donador del rasgo a la línea de reproducción receptora; donde se usan los pasos de retrocruzamiento para retener el soporte genómico de la línea de reproducción receptora. Se efectúa el proceso de retrocruzamiento y selección repetidos de manera que se dejen atrás los rasgos indeseables de la línea donadora, al mismo tiempo que se transfieren los genes que interesan a la línea de reproducción receptora. Estos pasos proveen entonces una línea de reproducción de papa que tiene recolectado en su genoma un gen adicional de un rasgo agronómicamente deseable. Finalmente, se autofecunda una planta que resulta de estos pasos de retrocruzamiento y selección para proveer una linea de reproducción receptora, homocigótica, que tenga incorporado en ella el rasgo deseado.

En caso de que se sepa la información genética sobre la herencia del rasgo (dominante frente a recesivo, monogénico frente a poligénico) , se pueden optimizar los pasos de retrocruzamiento y selección para transferir el rasgo del donador a la linea de reproducción receptora esencialmente homocigótica. Las personas expertas estarán al tanto de los diversos pasos necesarios para optimizar esa transferencia. Por ejemplo, en el caso de un rasgo recesivo, la discriminación fenotipica involucrará autofecundaciones adicionales de los híbridos, a fin de determinar si el híbrido contiene el alelo para el rasgo en forma heterocigótica . Se usan las plantas que contienen el alelo en retrocruzamientos adicionales.

En caso de que el acceso al origen o la variedad que comprende el rasgo deseado no pueda ser cruzada con una planta procedente de una línea de reproducción receptora, esencialmente homocigótica (es decir, si son especies no cruzables), se puede usar el siguiente método para el rescate del embrión. Se usa el polen de una planta para fertilizar los óvulos de la otra planta; donde cualquiera de ellas puede ser el donador o el receptor) y se rescata el embrión resultante aislando del óvulo el embrión formado después de la polinización. Se pueden separar los embriones cigóticos de su revestimiento de semilla y luego encapsularlos con adyuvantes, lo que incrementará su desarrollo y su viabilidad, y luego se cultivan los embriones, de preferencia de manera aséptica, bajo condiciones controladas, para proveer el híbrido interespecífico mediante técnicas de cultivo de tejidos (ver, por ejemplo, M. Monnier, Culture of Zygotlc Embryos, Frontiers of Plant Tissue Culture, T. A. Thorpe, ed., The International Association for Plant Tissue Culture, Universidad de Calgary, Alberta, Canadá, páginas 277-280, 1978; Ramón and Hanneman, 2002, Introgression of resistance to late blight ("Phytophthora infestansj from Solanum pinnatisectum into S. tuberosum, using embryo rescue and doublé pollination. Euphytica 127 (3) : 421-435) .

Alternativamente, el gen del donador de rasgo puede ser clonado e introducido en la planta receptora mediante técnicas de transformación, como se describe aquí más adelante .

Está contemplado que se pueden desarrollar marcadores genéticos para monitorear la presencia del rasgo en plantas de progenie. Dicho desarrollo de marcador puede ser efectuado encontrando secuencias genómicas que se enlacen al rasgo, tales como mediante estudios de mapeo de enlace. Un mapeo de enlace es un mapa genético de una especie o una población experimental que muestra la posición de sus genes conocidos o de marcadores genéticos relacionados entre sí en términos de frecuencia de recombinación, en lugar de como distancia física especifica, a lo largo de cada cromosoma. Un mapa de enlace es un mapa basado en las frecuencias de recombinación entre los marcadores durante la convergencia de los cromosomas homólogos. Cuando mayor sea la frecuencia de la recombinación (segregación) entre dos marcadores genéticos, más aparte se supondrá que están. Inversamente, cuando menor sea la frecuencia de recombinación entre los marcadores, será menor la distancia física entre ellos. Se pueden usar como marcadores secuencias de ADN no codificadoras, confirmadas o supuestas, tales como microsatélites o aquellos polimorfismos de longitud de fragmento de restricción generadores (RFLP) , marcador AFLP, SNP, CAPS, RAPD, EST , SSR o ISSR y múltiples marcadores adyacentes en un cromosoma que muestre enlace con un rasgo fenotipico de interés, se pueden identificar colectivamente p¿¾ra definir un sitio de rasgo cuantitativo (QTL) para ese rasgo. Las personas expertas estarán al. tanto de esas técnicas .

B. Introgresión mediante reproducción auxiliada por marcador En caso de que un acceso donador o una variedad donadora que se puede usar como la fuente del rasgo sea conocida, y los marcadores genéticos que pueden ayudar a la selección de esas plantas de progenie sea probable que contengan el alelo para el nuevo rasgo estén disponibles, se usa el método siguiente .

Se provee una planta del acceso o la variedad (silvestre) que comprenda el rasgo deseado y se efectúa un cruzamiento entre una planta de la línea donadora del rasgo y una planta de la línea de reproducción receptora, esencialmente homocigótica , de acuerdo con la presente invención. De entre las plantas de progenie híbridas, se selecciona una planta que sea probable que exhibe el rasgo, efectuando un paso de selección auxiliada por marcador. Para ello, el ácido nucleico (de preferencia ADN) de la progenie (donde la progenie puede tener la forma de una semilla, un embrión o una planta) se pruebe para la presencia de un marcador enlazado con el rasgo, de modo que confirme la presencia potencial del alelo para el rasgo en dicha progenie. El marcador puede ser un marcador microsatélite, RFLP, AFLP, SNP, CAPS, RAPD, EST, SSR o ISSR, o cualquier otro marcados disponible para los expertos. El retrocruzamiento repetido usando una planta de la linea de reproducción receptora esencialmente homocígótica, de acuerdo con la presente invención, como progenitor recurrente y la selección de las plantas de progenie que es probable que contengan el alelo para el rasgo, mediante selección auxiliada por marcador, se efectúa entonces para vigilar la transferencia exitosa de los fragmentos genómicos que contienen el gen o los genes responsables del rasgo deseable, del donador del rasgo a la linea de reproducción receptora; donde se usan los pasos de retrocruzamiento para retener o incrementar el contenido genómico o la contribución genética de la linea de reproducción receptora en la progenie. Se efectúa el proceso de retrocruzamiento y selección repetidas de tal manera que ios rasgos indeseables de la linea donadora se desechen, al mismo tiempo que se transfieren los genes de interés a la linea de reproducción receptora. Se puede reducir el número de generaciones que son necesarias para recuperar esencialmente el genoma de progenitor recurrente seleccionando los marcadores (aleatorios) que sean específicos para el progenitor recurrente (el genoma) . Finalmente, mediante eventos de recombinación selectora, que están enlazados más íntimamente con el alelo deseable, se puede limitar el arrastre genético. Estos pasos proveen entonces una línea de reproducción de papa que tiene incorporado en su genoma un gen adicional para un rasgo agronómicamente deseable. Finalmente, se autofecunda una planta que resulta de estos pasos de retrocruzamiento y selección para proveer la linea de reproducción homocigótica que tiene incorporado en ella el rasgo deseable adicional. En todas las plantas de progenie que resultan de los pasos de retrocruzamiento y/o de preferencia en la linea de reproducción homocigótica, se puede confirmar la presencia de los rasgos deseables mediante discriminación fenotipica (por ejemplo, mediante bioanálisis ) .

En caso de que se conozca la información genética en la herencia del rasgo (dominante frente a recesivo; monogénico frente a poligénico) , se puede optimizar los pasos de retrocruzamiento y selección para obtener la transferencia exitosa del. rasgo del donador a la linea de reproducción esencialmente homocigótica. Las personas expertas estarán bien al tanto de los diversos pasos necesarios para optimizar esta transferencia, como se describió con antelación aqui.

En caso de que el acceso que comprende el rasgo deseado no pueda ser cruzado con una planta de la linea de reproducción esencialmente homocigótica, de acuerdo con la presente invención (o sea, si son especies no cruzables) se puede usar el rescate de embrión que se describió arriba.

Alternativamente, el gen del donador de rasgo se puede clonar e introducir en la planta receptora mediante técnicas de transformación como se describe aqui más abajo.

Las plantas que pueden ser producidas mediante este aspecto de la invención, en las que se efectúa la reproducción auxiliada por marcador con donadores de rasgo conocidos, incluyen aquellas que contienen los rasgos de resistencia a Phytophthera ínfestans en el sitio RPI del cromosoma 7 de Solanum bulbocastanum entre los marcadores CT88-CT64, como se describe en Van der Vossen y coautores {Plant J., 36(6): 867-882, 2003); la resistencia a Phytophthera infestans residente en los sitios R6-R11 del cromosoma 11 de Solanum demissum, que está descrito en El-Kharbotly y coautores, 1996; Black y coautores (1953) y Huag S (2005) y además como se indica en la tabla 10.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a plantas híbridas que resultan de un cruzamiento entre dos líneas de reproducción parentales esencialmente homocigóticas, por lo menos una de las cuales tiene incorporada en su genoma, y provee al híbrido Fl, resistencia a Phytophthera infestans de Solanum bulbocastanum o Solanum demissum, resistencia a Rol de G. rostochiensis de Solanum tuberosum subespecie andígena (CPC 1690 o 1673M; resistencia a G. pallida de Solanum tuberosum subespecie andigena; resistencia a Globodera rostochiensis Ro5-22 y a G. pallida Pa2-D383 del acceso 78-3778 de Solanum tuberosum; resistencia a G. pallida Pa2 y Pa3, VAN WELKE ACCESSIE???? [sic] ; resistencia a G. pallida Pa3 de Solanum tuberosum, acceso 3704-76; resistencia a M. chitwoodi de Solanum bulbocastanum; resistencia a M. chitwoodi/M. faliax de Solanum fendlerii y Solanum hougassii; resistencia a M. hapla de Solanum chacoense y a Solanum tarijense; resistencia a PVX de Solanum tuberosum cv Pentland Ivory; y resistencia a PVS de Solanum tuberosum DW 83-3121.

C . Incorporación de un gen conocido en una linea de reproducción d ploide, esencialmente homocigótica y autocompatible En caso de que un acceso donador o una variedad donadora que pueda ser usada como fuente del raso sea conocida y la secuencia del gen responsable del rasgo en esa fuente esté disponible, se pueden usar los siguientes métodos para la incorporación de ese gen en la reproducción receptora.

Se puede desarrollar una prueba de detección basada en ácido nucleico, para determinar la presencia del gen en una parte de la planta, que comprende, por ejemplo, sensibilizadores de amplificación para amplificar (una parte de) el gen de una manera especifica para la secuencia, tal como mediante PCP.. Se puede usar esa prueba en un método de reproducción auxiliado por marcador, como se describió más atrás, como una alternativa a la detección del marcador que está enlazado al rasgo con base en estudios del mapa de enlace. La ventaja de la detección del gen es que la presencia del gen puede ser confirmada positivamente en un solo análisis, puesto que se puede proveer la secuencia del gen para un marcador de diagnóstico con conflabilidad de 100 por ciento.

Por lo tanto, se provee una planta del acceso o la variedad (silvestres) que comprende el rasgo adicional y se efectúa un cruzamiento entre una planta de la linea donadora de rasgo y una planta de una linea de reproducción receptora, esencialmente homocigótica . De entre las plantas de progenie se selecciona una planta que exhiba el gen efectuando un paso de determinar la presencia del gen que confiere el rasgo en una planta de progenie. Para ello se prueba el ácido nucleico (de preferencia ADN) de la progenie (donde la progenie puede estar en la forma de una semilla, un embrión o una planta) para la presencia del gen responsable del rasgo, usando métodos para la detección especifica para la secuencia, tales como la detección por PCR. Se efectúa entonces un retrocruzamiento repetido, usando una planta de la línea de reproducción esencialmente homocigótica como el progenitor recurrente, y seleccionando de entre la progenie así producida una planta de progenie que contenga el gen, usando el análisis de detección de gen específico para la secuencia, que se describió más atrás, para monitorear la transferencia exitosa de los genes responsables del rasgo deseable del donador de raso a la línea de reproducción esencialmente homocigótica; donde se usan los pasos de retrocruzamiento para retener el fondo genómico o incrementar la contribución genética de la línea de reproducción en el genorria de la progenie. Estos pasos proveen entonces una linea de reproducción de papa que tiene todas las características de la línea receptora con respecto a los rasgos agronómicamente deseables y que incluye además el nuevo gen deseable. Finalmente, se autofecunda una planta que resulta de estos pasos de retrocruzamiento y selección, para proveer una línea de reproducción homocigótica que tiene el gen deseado incorporado en ella en forma homocigótica. En todas las plantas de progenie que resultan de los pasos de retrocruzamiento y/o de preferencia en la linea de reproducción homocigótica, se puede confirmar la presencia de los rasgos deseables mediante discriminaciones fenotípicas (por ejemplo, por bioanálisis ) .

Alternativamente, se pueden usar métodos de transformación genética, en los que se aisla el gen del cromosoma del acceso donador o la variedad donadora, o donde se produce un gen sintético; y donde se introduce entonces el gen aislado o sintético en la línea receptora, de acuerdo con esta invención, mediante técnicas de transformación genética.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se puede usar una secuencia de ácido nucleico (de preferencia ADN) que comprenda uno o más de los genes que se definen aquí y en la tabla 10 de rasgos, que viene después, para la producción de una planta de una línea de reproducción de papa que tiene un rasgo agronómicamente conveniente. En este aspecto, la invención provee el uso de genes como se definen aquí, para rasgos agronómicamente deseables, a fin de producir una línea de reproducción receptora, esencialmente homocigótica , como se define aquí; uso que implica la introducción de una secuencia de ácido nucleico que comprende el gen en una planta receptora adecuada de la linea de reproducción receptora esencialmente homocigótica . Como se señaló, se puede derivar la secuencia de ácido nucleico de una planta donadora adecuada y se puede introducir mediante introgresión (cruzamiento) o mediante transformación.

Para métodos transgénicos de transferir una secuencia de ácido nucleico que comprende un gen deseable para un rasgo agronómicamente deseable, se puede aislar de la planta donadora usando métodos conocidos en la técnica y se puede transferir la secuencia de ácido nucleico así aislada a la planta receptora mediante métodos transgénicos para la transformación de la planta, por ejemplo, por medio de un vector, en un gameto o en cualquier otro elemento de transferencia adecuado, tal como un bombardeo con una partícula revestida con la secuencia de ácido nucleico. La transformación de la planta involucra en general la construcción de un vector con un cásete de expresión que funcionará en las células vegetales. En la presente invención dicho vector puede comprender un gene que esté bajo el control de, o que esté enlazado operativamente a, un elemento regulador, tal como un promotor. El vector de expresión puede contener una o más combinaciones de gen / elemento regulador enlazados operablemente, a condición de que por lo menos uno de los genes contenidos en las combinaciones confiera el rasgo agronómicamente deseable. El vector o los vectores pueden estar en la forma de un plásmido y se pueden usar solos o en combinación con otros plásmidos, para proveer plantas transgénicas que contengan el gen, usando métodos de transformación conocidos en la técnica, tales como el sistema de transformación de Agrobacterium.

También como una forma de un método transgénico, se puede aislar una secuencia de ácido nucleico que comprende un gen deseable para un rasgo agronómicamente deseable, de una planta donadora que sea cruzable con la papa, cultivada (S. tuberosuiu} . Dicha, secuencia de ácido nucleico está designada como un cisgen (Jacobsen y Schouten, 2008, Pot. Res., 51: 75-88). La introducción de un cisgen en la papa, mediante técnicas de transformación que se describen aquí, se designa "cisgénesis" o "enfoque intragénico" , y se considera como una técnica de transformación de gen mediante la cual la seguridad de ios productos generados es similar a la reproducción tradicional o la reproducción por mutación (Rommens y coautores, 2007, Plant Science 12: 397-403; Jacobsen y Schouten, 2008, Pot. Res. 51: 75-88; Rommens, 2010, Biotechnology in Agriculture and Forestry, 64, 61-77). En la actualidad ya se aplica la cisgénesis en la papa (Jacobsen y Schouten, 2008, Pot. Res., 51: 75-88; 222.cisgenesis.com) .

Los vectores de expresión pueden incluir por lo menos un gen marcador, enlazado operablemente con un elemento regulador (tal como un promotor) que permita que las células transformadas que contienen el marcador sean recuperadas por selección negativa (mediante inhibición del desarrollo de las células que no contengan el gen marcado seleccionable) , o mediante selección positiva (discriminando el producto codificado por el gen marcador) . Se conocen en la técnica muchos genes marcadores seleccionables, usados comúnmente para la transformación de plantas, e incluyen, por ejemplo, genes que codifican enzimas que destoxifican metabólicamente un agente químico selectivo que puede ser un antibiótico o un herbicida, o genes que codifican un blanco alterado que es insensible al inhibidor. Se conocen en la técnica varios métodos de selección positiva, tales como la selección con mannosa. Alternativamente, se puede usar la transformación sin marcador para obtener plantas sin los genes marcadores mencionados, y las técnicas para, ello son conocidas en el arte .

Un método para introducir un vector de expresión en una planta se basa en el sistema de transformación natural de Agrobacterium (ver, por ejemplo, Horsch y coautores, 1985, Science 227: 1229-1231) . A. turnefaciens y A. rhizogenes son bacterias fitopatogenas del suelo que transforman genéticamente las células de la planta. Los plásmidos Ti y Ri de A. tumefaciens y de A. rhizogenes, respectivamente, llevan genes responsables de la transformación genética de la planta. Los métodos de introducir vectores de expresión en el tejido de la planta incluyen la infección directa o el cultivo de células de planta con Agrobacterium turnefaciens , Las descripciones de los sistemas vectores de Agrobacterium y los métodos para la transferencia de gen mediada por Agrobacterium están dados en la patente estadounidense No. 5, 591, 616. Se pueden encontrar descripciones generales de vectores de expresión para plantas y genes informadores y protocolos y descripciones de transformación de los sistemas vectores de Agrobacterium y los métodos para la transferencia de gen mediada por Agrobacterium en Gruber y Crosby, 1993 (ver Gruber y Crosby, 1993, Vectors for plant transformation, en B. R. Glick y J. E. Thompson, eds . , Methods in plant molecular biology and biotechnology, CRC Press, Boca Ratón, páginas 89-119). Se proveen métodos generales de cultivo de los tejidos vegetales, por ejemplo, en Miki y coautores, 1993 (ver Miki y coautores, 1993, Procedure for Introducing Foreign DNA inte Plants, en Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, ed. Glick and Thompson, CRC Press, Boca Ratón, páginas 67-88. Un manual de referencia apropiado para las técnicas de clonación molecular y los vectores de expresión adecuados es Sambrook y Russell, 2001, Molecular Cloning: A Laboratory Manual (3a. edición), Cold Spring Harbor Laboratory Press.

Otro método para introducir un vector de expresión en una planta se basa en la transformación mediada por microprcyectiles (bombardeo de partículas), donde se lleva el ADN en la superficie de microproyectiles . Se introduce el vector de expresión en tejidos vegetales como un dispositivo biülístico que acelera ios microproyectiles a velocidades de 300 a 600 m/s, que es suficiente para penetrar las paredes y las membranas de las células vegetales.

Otro método para introducir ADN en plantas es a través del tratamiento sónico de células de blanco. Alternativamente se puede usar la fusión de liposomas o esferoplastos para introducir vectores de expresión en plantas. También se puede usar la absorción directa del ADN en los protoplastos usando precipitación de CaCl2, alcohol polivinilico o poli-L-ornitina, al igual que la electroporación de los protoplastos y las células enteras y los tejidos.

Otras técnicas bien conocidas, tales como el uso de los BAC, donde se introducen partes del genoma de la papa en cromosomas bacterianos artificiales (BAC) , es decir, se pueden emplear vectores usados para clonar un plásmido de factor F que ocurre en la naturaleza, encontrado en Escherichia. coli, en combinación con el sistema BIBAC, para producir plantas transgénicas .

Después de la transformación de los tejidos de blanco de la papa, la expresión de los genes marcadores seleccionables descritos arriba permite la selección preferencial de células transformadas, te idos y/o plantas, usando métodos de regeneración y selección bien conocidos ahora en la técnica.

Las plantas que se pueden producir mediante este aspecto de la invención, donde se introducen genes de papa conocidos en una línea de reproducción receptora incluyen aquellas que contienen los rasgos de color amarillo en la carne, color naranja en la carne, amilosa / amilopectina, calidad de formación de hojuelas, edulcoración por frío, contenido de almidón y calidad para papas fritas, magullamiento de mancha negra, antioxidantes fenólicos, niveles de acrilamida, contenido de fosfato de almidón y calidad de fritura; resistencia a Phytophthera infestans, resistencia a G. rostochiensis Rol y resistencia al virus de la papa Y (PVY) y al virus de la papa X (PVX), como se indica en la tabla 10, y que son conferidos por genes con los números de acceso de GenBank HM013963.1, HM013964.1, HM013964.1, X58453.1, X70368.1, EU684230.1, X73477.1, AJ133765, H1110081, H1197977, AY341425.1, AY864819.1, AY864820.1, FJ810205.2, FJ810206.1, FJ810207.1, FJ810208.1, FJ810209.1, AY864821.1, GU980593.1, GU980594.1, TU980595.1, U22921.1, U22922.1, U22923.1, AY205302.1, EU310399.1, CK278037.1, CK271149.1, AF143202.1, Y09533.1, FJ536325.1, FJ536323.1, GU56971.1, GU563972.1, GU563973.1, FJ536324.1, FJ423045.1, FJ423046.1, AY3361.28.1, DQ122125.1, FJ188415.1, AY196151.1, AF194939.1, Y15297.1 y AJ300266.1. Todos los números de acceso de GenBank que se usan aqui se refieren al banco de datos de secuencias genéticas, del 21 de abril de 2011, NCBI-GenBank Fiat File Reléase 183. C.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a plantas híbridas que son el resultado de un cruzamiento entre dos líneas de reproducción parentales esencialmente homocigóticas, por lo menos una de las cuales tiene incorporado en su genoma y provee al híbrido Fl, el gen beta-caroteno hidroxilasa 2(CHY2), el gen zeaxantina epoxidasa (ZEP), el gen de papa para la sintasa de almidón unido al gránulo, el gen para la beta-fructofuranosidasa o invertasa de ácido de la papa, el gen de sacarosa-fosfato-sintasa, un gen para el precursor de inhibidor putativo de invertasa (I H1/INH2), el gen para la polifenol oxidasa (PPO) del tubérculo, el gen de sacarosa sintasa, el gen inductor de clorogenato, las etiquetas de secuencia expresada EST724115 y EST717227 para la asparagína sintetasa, el gen de fosforilasa-L, el gen para la proteina Rl o Glucano Agua diquinasa, todos de Solanum tuberosum, los genes de proteina R2 y similar a R2 de S. demissum, el gen de la proteina de resistencia al añublo tardío R2 de .hjertingií (Rpi-hj ti .3) , el gen de proteina ABPT Rpi, los genes de proteina de resistencia al añublo tardío de S. venturii , el gen de la proteína resistente a la enfermedad putativo RGA2 de S. bulbocastanum, el gen de proteína de resistencia al añublo RPI de S. bulbocastanum, el gen Rpi-blb2 de proteina de resistencia al añublo tardío de S. bulbocastanum (Rpi-blb2), el gen de proteina de resistencia NBS-LRR (Rpi-bti) de S. bulbocastanum, el gen de proteína de resistencia a nemátodos (Grol-4) de S. tuberosum, el gen Gpa2 de proteína de resistencia a enfermedades de S. tuberosum, el gen ADG2/2x (v-2) a de S. tuberosum subespecie andigena que controla la resistencia a los potivirus Y y A y/o el gen ry-1 de S. tuberosum subespecie andigena, para los exones similares al gen de resistencia, las variantes de empalme C38 y C19.

D . Uso de las plantas transgénicas disponibles De acuerdo con la presente invención se puede hacer uso de secuencias transgénicas que hayan sido integradas previamente en el genoma de la papa. Las plantas de la invención pueden ser generadas cruzando con la planta transgénica que lleva el gen para el rasgo deseado. Alternativamente, se puede introducir el transgén mediante tecnologías de transformación, directamente en una planta de la línea de reproducción. Las plantas transgénicas de papa que se pueden usar en este aspecto de la invención incluyen aquellos transgenes que contienen los rasgos de antocianina roja, pigmentos azules o púrpura, pigmentación de la piel del tubérculo, resistencia a Phytcphthera infestans, como se indica en la tabla 10, y que son conferidos por genes con los números de acceso de GenBank AY289924.1, AY675561.1, AY675560.1, AY675558.1, AY675559.1, AY841129.1, AF447489.1, A849382.1 y FJ188415.1. Todos los números de acceso de GenBank que se usan aquí, se refieren al banco de datos de secuencias genéticas del 21 de abril de 2011, NCBI GenBank Fiat File Reléase 183.0.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a plantas híbridas que son el resultado de un cruzamiento entre dos líneas de reproducción parentales, esencialmente homocigóticas , por lo menos una de las cuales tiene incorporado en su genoina, y provee al híbrido Fl, el gen de dihidroflavonoi 4-reductasa, el gen de flavonoide 3',5'-hidroxilasa y/o el gen para el regulador transcripcional R2R3 MYB de la trayectoria de producción de antocianina-1, todos de S. tuberosum L . el gen de proteína de resistencia (Rl) al añublo tardío de 5". demissum, el gen R3a de proteína de resistencia al añublo tardío de la papa, de S. tuberosum L, y el gen de proteína de resistencia NBS-LRR (Rpi-btl) de S. bulbocastanum .

Todas las plantas de una línea de reproducción de papa que se describen arriba, que tienen dicha introgresión o dicha transformación, pueden ser producidas en una línea de élite, mediante pasos consecutivos de ret rocruzamiento con el progenitor recurrente, a fin de hacer la linea cada vez más pura o endogámica. Así, la presente invención provee también líneas de papa de élite, o endogámicas, en todos los aspectos de la invención descritos aquí.

Las plantas de las lineas de reproducción esencialmente homocigóticas de la presente invención, que contienen el rasgo deseable adicional, son diploides, y pueden ser desarrolladas a pl.an.tas tetraploides mediante métodos conocidos en la técnica.

EJEMPLO 8 Las plantas de las lineas de reproducción esencialmente homocigóticas, de la presente invención, que contienen el rasgo deseable adicional son diploides y pueden ser usadas como progenitoras en los cruzamientos para producir híbridos Fl comerciales (o variedades) . Las plantas de las líneas de reproducción esencialmente homocigóticas de la presente invención, que contienen el rasgo deseable adicional, contienen por lo menos uno de ios rasgos, de preferencia por lo menos dos o tres, más preferible por lo menos cuatro, todavía más preferible, por lo menos 5 de los rasgos o genes que se describen en la tabla 10. Las plantas de las líneas de reproducción esencialmente homocigóticas de la presente invención, que contienen el rasgo deseable adicional contienen por lo menos un gen seleccionado de los genes de la tabla 10 que se relaciona con rasgos de tubérculo, de preferencia en combinación con al menos un gen seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con el procesamiento de los rasgos de la calidad del tubérculo, de preferencia además, en combinación con al menos un gen seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a Phytophthota infestans, de preferencia además, en combinación con al menos un gen seleccionado de los genes de la tabla 10 que se relaciona con la resistencia a los nemátodos, de preferencia, además, en combinación con al menos un gen seleccionado de los genes de la tabla 10 que se relaciona con la resistencia a los virus.

Alternativamente, las plantas de las lineas de reproducción esencialmente homocigóticas de la presente invención contienen por lo menos dos genes, uno de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con los rasgos del tubérculo, y el otro está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con los rasgos de procesamiento o de calidad del tubérculo, o de los genes de la tabla 10 que se relaciona con la resistencia a Phytophthora infestans, o de los genes de la tabla 10 que se relaciona con la resistencia a los nemátodos, o de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a ios virus.

En otra alternativa más, las plantas de las lineas de reproducción esencialmente homocigóticas de la presente invención contienen por lo menos dos genes, uno de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con los rasgos de procesamiento o de calidad del tubérculo, y el otro está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a Phytophthora infestans, o de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a los nemátodos, o de los genes de la tabl¿¾ 10, que se relaciona con la resistencia a los virus.

En otra alternativa más, las plantas de las lineas de reproducción esencialmente homocigóticas de la presente invención contienen por lo menos dos genes, uno de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a Phytophthora infestans, y el otro está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a los nemátodos, o de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a los virus .

En otra alternativa más, las plantas de las líneas de reproducción esencialmente homocigóticas de la presente invención contienen por lo menos dos genes, uno de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a los nernátodos, y el otro está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a los virus.

Alternativamente, las plantas de las líneas de reproducción esencialmente homocigóticas, de la presente invención, contienen por lo menos tres genes; el primero de los cuales está seleccionado de ios genes de la tabla 10, que se relaciona con los rasgos del tubérculo; el segundo de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con los rasgos de procesamiento o de calidad del tubérculo, y el tercero de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a Phytophthora infestans, o de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a los nernátodos, o de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a los virus.

En otra alternativa más, las plantas de las líneas de reproducción esencialmente homocigóticas, de la presente invención, contienen por lo menos tres genes, el primero de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con los rasgos de procesamiento o de calidad del tubérculo; el segundo de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a Phytophthora infestans, y el tercero de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a nernátodos, o de los genes de la tabla 10, que se relaciona con la resistencia a los virus.

En otra alternativa más, las plantas de las lineas de reproducción esencialmente homocigóticas de la presente invención contienen por lo menos tres genes, el primero de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, relacionado con la resistencia a Phytophthora infestans; el segundo de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, relacionado con la resistencia a los nernátodos, y el tercero de los cuales está seleccionado de los genes de la tabla 10, relacionado con la resistencia a los virus.

TABLA 10. Rasgos adecuados para su incorporación en las lineas de reproducción de pap diploide 5 10 15 20 20 A, B, C y D, en la matriz de arriba, se refieren a la columna 1 de la tabla 10 0. Sólo se menciona el rasgo deseable, pero no el conocimiento acerca de la ocurrencia de ese rasgo. No es relevante para esta patente.

A. Sólo se conoce el origen (acceso) .

. En especies no cruzables: Se clona el gen y se introduce el gen mediante técnicas de transformación.

En especies cruzables: se efectúan cruzamientos entre el donador que porta el rasgo y la planta de papa progenitora recurrente, se selecciona la planta deseada en las progenies mediante cruza-mientos y selecciones (repetidos); se autofertiliza la planta hasta la homocigosidad bajo selección de los rasgos deseados. 3. Se conocen los marcadores de diagnóstico.

. Como para B., se efectúa otra selección mediante selección indirecta sobre el marcador de diagnóstico. Se prueba el producto final en cuanto a la presencia de los rasgos deseables.

C. Se conoce la secuencia Como para C. Se optimiza la eficiencia de la selección cuando se genera un marcador de diagnóstico 100 por ciento confiable.

D. Se conocen las plantas transgénicas .

. Se pueden generar los productos deseados mediante cruzamiento con la planta transgénica que porta el gen para el rasgo deseado. Alternativamente, se puede introducir el transgén a través de tecnologías de transformación.

Usando cualquiera de las lineas de reproducción parentales, esencialmente homocigóticas, de acuerdo con la invención, las personas expertas son capaces de crear una gran variedad de combinaciones de posibles lineas parentales. Por consiguiente, usando dos de estas lineas parentales en un cruzamiento para producir una variedad de papa Fl, el resultado puede ser una variedad igualmente grande de posibles híbridos Fl .

Las plantas híbridas (híbridos Fl) objetivo de la presente invención, se pueden distinguir fácilmente de los híbridos de papa de la técnica anterior discriminando por cualquiera de tres características: uniformidad (genética), baja frecuencia de alelos y que dan (di) haploides duplicados vigorosos .

Uniformidad genética Las líneas híbridas de acuerdo con la presente invención exhiben uniformidad, lo que significa que las características de la planta son consistentes de una planta a otra dentro de la línea o variedad producida cruzando dos líneas de reproducción esencialmente homocigóticas, por lo menos una de las cuales es una línea de reproducción homocigótica de acuerdo con la presente invención. En contraste, las líneas de papa híbridas de la técnica anterior no muestran uniformidad. De hecho, en las líneas de papa de la técnica anterior, diferentes plantas de la misma línea difieren en sus características. Si bien las variedades de papa tradicionales, que son propagadas vegetativamente también son genét icamente uniformes, cuando se cultivan esas variedades tradicionales a partir de semillas (semillas de papa verdaderas, TPS) , las plantas no son genéticamente uniformes. Por lo tanto, las variedades de papa de acuerdo con aspectos de esta invención son genéticamente uniformes y únicas, en comparación con las semillas de papa verdaderas. Por consiguiente, se puede reconocer una planta híbrida de la presente invención al probar si la planta es unifor e con respecto a otras plantas de la línea.

Baja frecuencia de aleles Más del 80 por ciento de los sitios genéticos, en las variedades de papa tetraploides tradicionales y en los clones de reproducción, son tetragénicas , lo que significa que están presentes cuatro alelos diferentes en un sitio del genoma tetraploide. De 3 a 5 por ciento es trigénico, y menos del 1 por ciento es digénico. Por consiguiente, hay una frecuencia notablemente elevada de sitios trigénicos y tetragénicos . Los híbridos de papa diploide de la presente invención pueden ser sometidos a duplicación de cromosoma, lo que dará por resultado la producción de híbridos tetraploides. Los híbridos tetraploides así producidos no tienen sitios trigénicos ni tetragénicos y, por lo tanto, son fácilmente discernibles de los tetraploides de la técnica anterior, usando un análisis con marcador para las frecuencias de alelos.

(Di) haploides duplicados vigorosos Los inventores de la presente han generado líneas tetraploides e híbridos a partir de lineas de papa diploides. Hay alguna literatura sobre la. generación de dihaploides y dihaploides duplicados a partir de papa tetraploide. Los resultados son que nunca se han generado progenies vigorosas y fértiles a partir de plantas (di) haploides duplicadas. Esto se debe, muy probablemente a los genes recesivos perniciosos que pueden ocurrir frecuentemente en las variedades de papa tradicionales. Los (di ) haploides dobles de las líneas de papa novedosas que se describen aquí, son vigorosos debido al hecho de que se han eliminado los alelos perniciosos en el proceso de reproducción. Por consiguiente, las líneas de papa híbridas (Fl) que son un aspecto de esta invención, son fácilmente discernióles de las líneas diploides de la técnica anterior en que las líneas de la presente se manifiestan como (di ) haploides duplicados vigorosos y fértiles.

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Claims (18)

REIVINDICACIONES

1.- Una línea de papa diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigót. ica, que comprende plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 gramos por planta; donde la linea, además del rendimiento de tubérculos, comprende por lo menos uno, más preferible por lo menos 2, 3, 4, 5 o 6, rasgos o genes agronómicamente deseables; donde el rasgo o gen está seleccionado del grupo que consiste de: resistencia a Phytophthora infestans de Solanum bulbocastanum o S. denissum, resistencia a G. rostochiensis Rol de S. tuberosum subespecie andigena o 1673; resistencia a G. pallida de S. tuberosum, subespecie andigena, resistencia a G. rostochiensis Ro5-22 y a G. pallida Pa2-D383 de S. tuberosum acceso 78-3778; resistencia a G. pallida Pa2 y Pa3 de Solanum spegazzinii y Solanum tarijense; resistencia a G. pallida Pa3 de S. tuberosum acceso 3704-76; resistencia a M. chitwoodi de S. bulbocastanum; resistencia a M. chitwoodi / M. fallax de S. fendlerii y S. hougassii ; resistencia a M. hapla de S. chacoense y S. tarijense; resistencia a PVX de S. tuberosum cv Pentland Ivory, y resistencia a PVS de S. tuberosum DW 83-3121; el gen de beta-caroteno hidroxilasa 2 (CHY2); el gen de zeaxantina epoxidasa (ZEP); el gen de papa para la sintasa de almidón unida al gránulo; el gen para la fructofuranosidasa o la invertasa del ácido de papa; el gen de sacarosa-fosfato-sintasa para el precursor putativo del inhibidor de invertasa (INH1 / INH2) ; el gen para la polifenol oxidasa (PPO del tubérculo; el gen de sacarosa sintasa, el gen de inductor de clorogenato, las etiquetas de secuencia expresada EST724115 y EST717227 para la asparagina sintetasa; el gen de fosforilasa-L, el gen para la proteína Rio la diquinasa acuosa de glucano; todos de S. tuberosum; los genes de proteína R2 y similares a R2 de S. demissum; el gen de la proteína de resistencia al añublo tardío (Rpi-hj ti .3) de S. hjertingii R2 , el gen de proteína ABPT Rpi; los genes de proteína de resistencia al ñublo tardío de S, venturii , el gen RGA2 de proteína putativa, resistente a la enfermedad de S. bulbocastanum, el gen RPI de proteína de resistencia al añublo de S. bulbocastanum; el gen Rpi-blb2 (Rpi-blb2) de proteína de resistencia al añublo tardío de S. bulbocastanum; el gen (Rpi-btl) de proteína de resistencia a BS-LRR de S. bulbocastanum; el gen (Grol-4) de proteína de resistencia al nematodo de S. tuberosum; el gen Gpa2 de proteína de resistencia a la enfermedad de S. tuberosum; el gen ADG2/2x (v-2) 7a de S. tuberosum subespecie andigena, que controla la resistencia a los potyvirus Y y A de la papa, y/o el gen ry-1 de S. tuberosum subespecie andigena para resistencia similares a gen, los exones 1-6, las variantes de empalme C38 y C19, el gen de dihidroflavonol 4-reductasa, el gen de 3' , 5' -hidroxilasa de flavonoide, y el gen para el regulador transcripcional R2R3 YB de la trayectoria de producción de antocianina-1, todos de S. tuberosum L. ; el gen de proteína (Rl) de resistencia al añublo tardío de S. demissum, el gen R3a de proteína de resistencia de añublo tardío de la papa, de S tuberosum L, y el gen de proteína (Rpi-btl) de resistencia a NBS-LRR de S. bulbocastanum .

2.- La semilla de papa híbrida que resulta de un cruzamiento entre dos líneas de reproducción de papa parentales, esencialmente homocigóticas ; por lo menos una de las cuales es una planta de acuerdo con la reivindicación 1.

3. - Plantas de papa híbridas, desarrolladas a partir de la semilla de la reivindicación 2.

4. - Planta tetraploide, producida duplicando el genoma de la planta de la reivindicación 1.

5. - Un método para producir una línea de papa diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigótica, que comprende plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta; que comprende: (a) proveer una primera planta de papa; esa primera planta de papa es uncí planta de una primera linea de papa diploide, autocompatible, fértil y esencialmente homocigótica ; ib) proveer una segunda planta de papa; en la que la segunda planta de papa es una planta de una línea de papa diploide o tetraploide, que puede tener cualquier nivel de nomocigosidad; la línea de la segunda planta de papa comprende plantas que tienen un rendimiento de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta ; (c) polinizar cruzadamente la primera y la segunda plantas de papa para proveer semillas y recoger las semillas a fin de proveer de esa manera una generación de progenie en la forma de una semilla de progenie híbrida; (d) desarrollar la semilla de progenie híbrida a una población de plantas de papa de progenie híbrida y seleccionar de la población las plantas que produzcan tubérculos a un rendimiento, expresado en gramos de peso fresco de por lo menos 200 g por planta; y (e) autofecundar la planta de papa de progenie híbrida o retrocruzar la planta de papa de progenie híbrida con una planta de papa de la línea de la primera planta de papa, durante entre 1 y 8 autofecundaciones o retrocruzamientos, para proveer de esa manera una linea de reproducción de papa diploide, autocornpatible y esencialmente homocigótica que comprende plantas que tienen un rendimiento promedio de tubérculos, expresado en gramos de peso fresco, de por lo menos 200 g por planta ; (f) dicho método comprende además el paso de introducir en una planta de la línea de reproducción de papa diploide, autocornpatible y esencialmente homocigótica, obtenida en el paso (e) , por lo menos un rasgo o gen seleccionado del grupo que consiste de: resistencia a Phytophthora infestans de Solanum bulbocastanum o S, denissum, resistencia a G. rostochiensis Rol de S. tuberosum subespecie andigena o 1673; resistencia a G. pallida de S. tuberosum, subespecie andigena, resistencia a G. rostochiensis Ro5-22 y a G. pallida Pa2-D383 de 5. tuberosum acceso 78-3778; resistencia a G. pallida Pa2 y Pa3 de Solanum spegazzinii y Solanum tarijense; resistencia a G. pallida Pa3 de S. tuberosum acceso 3704-76; resistencia a M. chitwoodi de S. bulbocastanum; resistencia a M. chitwoodi / M. fallax de S. fendlerii y 5. hougassii ; resistencia a M. hapla de S. chacoense y S. tarijense; resistencia a PVX de S. tuberosum cv Pentland Ivory, y resistencia a PVS de S. tuberosum DW 83-3121; el gen de beta-caroteno hidroxilasa 2 (CHY2); el gen de zeaxantina epoxidasa (ZEP); el gen de papa para la sintasa de almidón unida al gránulo; el gen para la fructofuranosidasa o la invertasa del ácido de papa; el gen de sacarosa-fosfato- sintasa para el precursor putativo del inhibidor de invertasa (INH1 / INH2); el gen para la polifenol oxidasa (PPO del tubérculo; el gen de sacarosa sintasa, el gen de inductor de clorogenato, las etiquetas de secuencia expresada EST724115 y EST717227 para la asparagina sintetasa; el gen de fosforilasa-L, el gen para la proteína Rio la diquinasa acuosa de glucano; todos de S. tuberosum; los genes de proteína R2 y similares a R2 de S. demissum; el gen de la proteína de resistencia al añublo tardío (Rpi-h t1.3 ) de S. hjertingii R2 , el gen de proteína ABPT Rpi; los genes de proteína de resistencia al ñublo tardío de S. venturii, el gen RGA2 de proteína putativa resistente a la enfermedad de S, bulbocastanum, el gen RPI de proteina de resistencia al añublo de S. bulbocastanum; el gen Rpí-blb2 (Rpi-blb2) de proteína de resistencia al añublo tardío de S. bulbocastanum; el gen (Rpi-btl) de proteina de resistencia a NBS-LRR de S. bulbocastanum; el gen (Grol-4) de proteina de resistencia al neraatodo de S. tuberosum; el gen Gpa2 de proteína de resistencia a la enfermedad de S. tuberosum; el gen ADG2 /2x (v-2 ) 7a de 5. tuberosum subespecie andigena, que controla la resistencia a ios potyvirus Y y A de la papa, y/o el gen ry-1 de S. tuberosum subespecie andigena para resistencia similares a gen, los exones 1-6, las variantes de empalme C38 y C19, el gen de dihidroflavonol 4-reductasa, el gen de 3' , 5' -hidroxilasa de flavonoide, y el gen para el regulador transcripcional R2R3MYB de la trayectoria de producción de antocianina-1, todos de S. tuberosum L. ; el gen de proteína (Rl) de resistencia al añublo tardío de S. demissum, el gen R3a de proteina de resistencia de añublo tardío de la papa, de S tuberosum L, y el gen de proteína (Rpi-btl) de resistencia a NBS-LRR de S. bulhocastanuía .

6. - El método de la reivindicación 5, en el que la primera planta de papa es una planta de la linea de papa NCIMB 41663, NCIMB 41664, MCIMB 41665 o NCIMB 41763; semillas representativas de esa linea han sido depositadas en el NCIMB, Aberdeen Escocia, bajo la referencia de reproductores AGVD1 , AGVD2 , AGVD3 y AGVD17, respectivamente.

7. - Una linea de reproducción de papa diploide, más preferible, una linea de élite, obtenible mediante el método de la rei indicación 5 o 6.

8. - Un método para producir una semilla de papa híbrida uniforme, que comprende: (a) proveer una planta de acuerdo con la reivindicación 1; (b) proveer una segunda planta de papa; en la que la segunda planta de papa es una planta de una línea de papa diploide, fértil, autocompatible y esencialmente homocigótica; y (c) polinizar cruzadamente la primera y la segunda plantas de papa y permitir que una de las plantas progenitoras produzca bayas con semillas y recoger las semillas de las bayas para proveer una generación de progenie en la forma de una semilla de progenie híbrida.

9. - Una semilla producida mediante el método de la reivindicación 8.

10. - Una planta de papa híbrida, o una parte de ella, producida desarrollando la semilla de la reivindicación 9.

11. - El polen o un óvulo de la planta de la reivindicación 10.

12.- Un tubérculo de la planta de la reivindicación 10.

13. - Una planta de papa que tiene todas las características fisiológicas y morfológicas de la planta de la reivindicación 10.

14. - Un cultivo de tejido de la planta de la reivindicación 10 o 13.

15. - Una planta de papa regenerada a partir del cultivo de tejido de la reivindicación 14; en la que la planta de papa regenerada tiene todas las características fisiológicas y morfológicas de una planta de papa de la reivindicación 10.

16. - Un método para producir una planta de papa híbrida; el método comprende producir una semilla de acuerdo con el método de la reivindicación 8 y desarrollar la semilla a una planta de papa.

17. - Una planta de papa producida mediante el método de la reivindicación 16, o su tubérculo.

18. - Una serie de por lo menos 2 líneas de papa diploides, fértilGS , elU,tocompatibles y esencialmente homocigoticas , intercruzables , que comprenden plantas de acuerdo con la reivindicación 1.