Marcadores genéticos para detectar introgresión en aves del género alectoris.

La presente invención proporciona un método para la identificación de introgresión de genoma de perdiz chukar (Alectoris chukar) en perdiz roja (Alectoris rufa) basado en la detección de polimorfismos, detectados mediante amplificación, por técnicas PCR, del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, así como los oligonucleótidos empleados como cebadores en la detección de dicho polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, para su empleo en la planificación genética de la cría y liberación de perdices

Marcadores genéticos para detectar introgresión en aves del género Alectoris.

Campo de la invención

La presente invención se refiere, en sentido amplio, al análisis genético de perdices del género Alectoris a través de marcadores microsatélite y en concreto a la detección de introgresión del genoma de perdiz chukar (Alectoris chukar) en perdiz roja (Alectoris rufa) para su aplicación en la planificación genética de la cría y liberación de perdices en la gestión de granjas cinegéticas.

Antecedentes de la invención

La caza es una actividad recomendada por la Unión Europea como explotación alternativa ó complementaria a la agricultura (Recomendación 1200/1992). Actualmente, se estima que dicha actividad tiene en nuestro país unas repercusiones económicas próximas a los dos mil quinientos millones de euros anuales, sin considerar en este balance el dinero generado en las actividades indirectas. A través de más de 30.000 cotos de caza una gran parte de la superficie peninsular se halla dedicada a la actividad cinegética.

En España, la perdiz roja (Alectoris rufa) es la especie de caza menor más apreciada.

La perdiz roja es una especie mediterránea endémica del suroeste de Europa de la que se reconocen tres subespecies:

Alectoris rufa rufa (Linnaeus 1758). En Francia, Noroeste de Italia, Elba y Córcega.

Alectoris rufa hispánica (Seoane, 1894). Norte y Oeste de la Península Ibérica.

Alectoris rufa intercedens (A.E.Brehm, 1857). Este y Sur de la Península Ibérica y Baleares.

En otras regiones se ha introducido, como en Inglaterra (a finales del siglo XVIII) y algunas islas del Atlántico (Azores, Canarias, Madeira). El 95% de la población mundial muestra una reducción de sus efectivos (3).

Anualmente se cazan en nuestro país alrededor de 5 millones de perdices (1). El número de licencias se ha incrementado significativamente en las últimas décadas en las 39 provincias donde se realiza la caza de perdiz roja. Sin embargo, más del 30% de estas provincias (el 60% de las Comunidades Autónomas) muestran una tendencia negativa del rendimiento cinegético. Este hecho cobra mayor importancia si tenemos en cuenta que entre éstas se encuentran algunas de las provincias con mayor rendimiento cinegético de perdiz roja (Albacete, Cáceres, Ciudad Real, Córdoba, Granada, Toledo...).

Ante el declive de las poblaciones de perdiz, la respuesta cinegética es la liberación masiva en la naturaleza de animales criados en cautividad. Tanto para mantener poblaciones cazables como para incrementar el rendimiento económico de las explotaciones cinegéticas de perdiz se ha recurrido a las repoblaciones como una herramienta de gestión de uso común. En el caso de la perdiz, habitualmente se emplean animales de granja, que, en muchos casos, son ejemplares híbridos entre perdiz roja y perdiz chukar (A. chukar), debido a su elevada productividad en cautividad. Esta actividad ha alcanzado un volumen impresionante, estimado en más de tres millones de perdices de granja liberadas cada año en España.

Paradójicamente, esta liberación masiva de perdices no sólo no ha contribuido a una recuperación de las poblaciones naturales de perdiz roja, sino que se sospecha que la introducción de estos ejemplares híbridos incluso ha podido agravar la situación de las poblaciones silvestres (8).

Esto ha sido debido principalmente a que la introducción de perdices criadas en granjas cinegéticas se realiza con escaso o nulo control de su calidad genética, a pesar de que algunas Comunidades Autónomas han prohibido expresamente la liberación de perdices que no sean ejemplares puros de perdiz roja. La suelta masiva de estos animales, año tras año, puede conducir a un empobrecimiento de la variabilidad genética de la especie y poner en peligro la integridad genética de las poblaciones naturales a través de:

- La introgresión de características genéticas extrañas

- La reducción del tamaño efectivo de las poblaciones.

La introgresión de material genético exógeno sucede cuando las características genéticas de las perdices criadas en granja que se liberan son diferentes de las de las poblaciones naturales receptoras y hay hibridación entre los animales liberados y los receptores. Este fenómeno supone ciertas amenazas para las poblaciones naturales. La principal de ellas es que las características genéticas de las poblaciones naturales pueden alterarse por la pérdida de material genético útil, como genes o conjunto de genes que confieren adaptación a las condiciones ambientales locales, o mediante la homogenización de poblaciones previamente estructuradas genéticamente, lo que puede suceder cuando las sueltas de perdices son continuas (17, 18, 22). Además, los genotipos de las perdices liberadas muy probablemente pueden erosionar los genotipos naturales si ha tenido lugar selección artificial mediante el proceso de domesticación en granjas.

La reducción del tamaño efectivo de las poblaciones es otro problema importante derivado de las repoblaciones continuadas con perdices criadas en granjas. El tamaño efectivo de una población es el tamaño que realmente cuenta para mantener la variabilidad genética de la población y se define como el tamaño de una población ideal que tendría el mismo grado de consanguinidad y deriva genética que la población estudiada (6, 26). Normalmente, el tamaño efectivo es mucho menor que el número de individuos de la población. El tamaño efectivo de una población depende de factores como la proporción de sexos, la varianza en el tamaño de las familias, variaciones temporales en el número de reproductores, etc. Desviaciones de esta población ideal resultan en la reducción del tamaño efectivo de la población, lo que conlleva efectos negativos en la eficacia biológica de tal población debido a depresión por consanguinidad (10, 13) y a la pérdida de variación genética importante para que los individuos puedan responder a cambios futuros en las condiciones ambientales (11). Si las aves criadas en cautividad contribuyen a la siguiente generación con muchos más descendientes que las aves que se reproducen en la naturaleza, las repoblaciones podrán reducir drásticamente el tamaño efectivo de la población repoblada, aunque el número total de individuos aumente.

Debido a éstos y otros problemas, un prerrequisito básico de cualquier programa de repoblaciones debería incluir un estudio de la estructura genética de la población natural a repoblar y de su grado de divergencia con las perdices criadas en granja. Apenas existen estudios científicos que describan los resultados de las repoblaciones realizadas en España, con la excepción del estudio pionero de Gortázar y cols (12). Del mismo modo, es muy poco lo que se sabe acerca de los aspectos genéticos de Alectoris, más allá de unos pocos trabajos empleando secuencias de ADN mitocondrial (20, 21). En nuestro país se han realizado algunos estudios de la estructura genética de las poblaciones de perdices en España, sin embargo los marcadores genéticos utilizados, isoenzimas (2, 24) y marcadores citogenéticos, no son lo suficientemente variables para informar con el detalle necesario del grado de introgresión.

Una alternativa a estos marcadores genéticos son los microsatélites. Los microsatélites son secuencias no codificantes de ADN repetidas en tándem (16). Típicamente, la unidad de repetición es de 1 a 6 pares de bases. Poco antes del desarrollo de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se encontró que los microsatélites tendían a variar su longitud entre individuos y que las variantes en longitud de un locus microsatélite se heredaban codominantemente de forma mendeliana. Se encontró también que las secuencias microsatélites son ubicuas en los genomas de eucariotas y que el genoma de un animal típico tiene docenas de miles de loci microsatélite. Desde entonces, los microsatélites han sido utilizados como marcadores genéticos en muy diversos estudios en genética de poblaciones y evolución.

Así, basándose en el empleo de marcadores microsatélite y con el fin de cubrir las deficiencias e irregularidades en la repoblación de perdices, los autores de la presente invención han desarrollado sistemas de marcadores genéticos que permiten una planificación genética de la cría y liberación de perdices a través, principalmente, de la determinación de introgresión entre perdices del género Alectoris, evitando alterar la constitución genética natural de las perdices...

1. Método para la identificación de introgresión de genoma de perdiz chukar (Alectoris chukar) en perdiz roja (Alectoris rufa) basado en la detección de polimorfismos, detectados mediante amplificación por técnicas PCR, del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, utilizando las siguientes combinaciones de cebadores: SEQ ID NO 1 y SEQ ID NO 2; SEQ ID NO 3 y SEQ ID NO 4; SEQ ID NO 5 y SEQ ID NO 6; SEQ ID NO 7 y SEQ ID NO 8; SEQ ID NO 9y SEQ ID NO 10.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el empleo de la combinación de cebadores de secuencias SEQ ID NO 1 y SEQ ID NO 2, permite la detección de un alelo que varía entre 129 y 139 pb, específico de perdiz chukar.

3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque el empleo de la combinación de cebadores de secuencias SEQ ID NO 1 y SEQ ID NO 2, permite la detección de alelos de 129, 131, 133 ó 139 pb, específicos de perdiz chukar.

4. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el empleo de la combinación de cebadores de secuencias SEQ ID NO 3 y SEQ ID NO 4 permite la detección de un alelo que varía entre 162 y 168 pb, específico de perdiz chukar.

5. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque el empleo de la combinación de cebadores de secuencias SEQ ID NO 3 y SEQ ID NO 4 permite la detección de alelos de 162, 164, 166 y 168 pb, específicos de perdiz chukar.

6. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el empleo de la combinación de cebadores de secuencias SEQ ID NO 5 y SEQ ID NO 6 permite la detección de un alelo que varía entre 219 y 231 pb, específico de perdiz chukar.

7. Método según la reivindicación 6, caracterizado porque el empleo de la combinación de cebadores de secuencias SEQ ID NO 5 y SEQ ID NO 6 permite la detección de alelos de 219, 221, 227, 229 y 231 pb, específicos de perdiz chukar.

8. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el empleo de la combinación de cebadores de secuencias SEQ ID NO 7 y SEQ ID NO 8 permite la detección de un alelo que varía entre 235 y 445 pb, específico de perdiz chukar.

9. Método según la reivindicación 8, caracterizado porque que el empleo de la combinación de cebadores de secuencias SEQ ID NO 7 y SEQ ID NO 8 permite la detección de alelos de 235, 247, 255, 264, 265, 272, 326, 332, 346, 353, 354, 357, 358, 373, 375, 376, 377, 379, 380, 381, 383, 388, 391, 392, 399, 407, 410, 411, 412, 444 y 445 pb, específicos de perdiz chukar.

10. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el empleo de la combinación de cebadores de secuencias SEQ ID NO 9 y SEQ ID NO 10 permite la detección de alelos de 155, 158 y 164 pb, específicos de perdiz chukar.

11. Oligonucleótido, con secuencia mostrada en SEQ ID NO 1, empleado como cebador en la detección de polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, según el método de la reivindicación 1.

12. Oligonucleótido, con secuencia mostrada en SEQ ID NO 2, empleado como cebador en la detección de polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, según el método de la reivindicación 1.

13. Oligonucleótido, con secuencia mostrada en SEQ ID NO 3, empleado como cebador en la detección de polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, según el método de la reivindicación 1.

14. Oligonucleótido, con secuencia mostrada en SEQ ID NO 4, empleado como cebador en la detección de polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, según el método de la reivindicación 1.

15. Oligonucleótido, con secuencia mostrada en SEQ ID NO 5, empleado como cebador en la detección de polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, según el método de la reivindicación 1.

16. Oligonucleótido, con secuencia mostrada en SEQ ID NO 6, empleado como cebador en la detección de polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, según el método de la reivindicación 1.

17. Oligonucleótido, con secuencia mostrada en SEQ ID NO 7, empleado como cebador en la detección de polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, según el método de la reivindicación 1.

18. Oligonucleótido, con secuencia mostrada en SEQ ID NO 8, empleado como cebador en la detección de polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, según el método de la reivindicación 1.

19. Oligonucleótido, con secuencia mostrada en SEQ ID NO 9, empleado como cebador en la detección de polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, según el método de la reivindicación 1.

20. Oligonucleótido, con secuencia mostrada en SEQ ID NO 10, empleado como cebador en la detección de polimorfismos del ADN microsatélite de perdiz del género Alectoris, según el método de la reivindicación 1.

21. Uso del método para la identificación de introgresión de genoma de perdiz chukar (Alectoris chukar) en perdiz roja (Alectoris rufa), según las reivindicaciones 1-10, en la planificación genética de la cría y liberación de perdices.