Diversidad genética y adaptativa del tomate silvestre (Solanum spp.) en tres cuencas de Lima: Identificación de recursos genéticos para la resiliencia al estrés abiótico

Autores/as

  • Obert Marín-Sánchez Laboratorio de Evaluación Ambiental y Diversidad Biológica (EVADIB). Grupo de Investigación BIOPROSGEN. Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur, Perú.
  • Rubén Armando Daga-López Laboratorio de Evaluación Ambiental y Diversidad Biológica (EVADIB). Grupo de Investigación BIOPROSGEN. Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur, Perú.
  • Guillermo Lorenzo Vilchez-Ochoa Laboratorio de Evaluación Ambiental y Diversidad Biológica (EVADIB). Grupo de Investigación BIOPROSGEN. Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur, Perú.
  • Robert Rafael-Rutte Laboratorio de Evaluación Ambiental y Diversidad Biológica (EVADIB). Grupo de Investigación BIOPROSGEN. Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur, Perú.
  • Eric Rendón Schneir Laboratorio de Evaluación Ambiental y Diversidad Biológica (EVADIB). Grupo de Investigación BIOPROSGEN. Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur, Perú.
  • Jorge Rodrigo Rijalba Vela Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, Perú.
  • Tulio Cecilio Medina-Hinostroza Dirección de Recursos Genéticos y Bioseguridad. Ministerio del Ambiente, Perú.
  • Diego Fernando Carlos-Acosta Laboratorio de Evaluación Ambiental y Diversidad Biológica (EVADIB). Grupo de Investigación BIOPROSGEN. Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur, Perú.
  • Ceferino Pocco-Llamccaya Laboratorio de Evaluación Ambiental y Diversidad Biológica (EVADIB). Grupo de Investigación BIOPROSGEN. Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur, Perú.
  • Jacinto Joaquín Vértiz-Osores Laboratorio de Evaluación Ambiental y Diversidad Biológica (EVADIB). Grupo de Investigación BIOPROSGEN. Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur, Perú.

DOI:

https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2026.53

Palabras clave:

tomate silvestre, resistencia abiótica, resistoma, resiliencia de cultivos, erosión genética

Resumen

Se caracterizó la biodiversidad del tomate silvestre en las cuencas de los ríos Lurín, Rímac y Chillón, en el valle de Lima, y se analizaron in silico cinco familias de genes de resistencia abiótica. El muestreo se realizó entre los 628 y 3694 m s. n. m., empleando reconocimiento taxonómico in situ, índices ecológicos y el perfilado bioinformático del “resistoma” de las familias de factores de transcripción DREB, NAC y MYB, cuyos perfiles se compararon con los de la especie comercial S. lycopersicum mediante la prueba exacta de Poisson con corrección de Holm. Se identificaron cuatro especies silvestres: S. corneliomulleri, S. habrochaites, S. pimpinellifolium y S. pennellii. El análisis ecológico reveló que la cuenca del Lurín presentó la mayor diversidad (H’ ≈ 1.07), mientras que la del Rímac se encontró empobrecida (H’ ≈ 0.20). Las comparaciones genómicas cuantificaron en S. lycopersicum una reducción del 45 % en los genes DREB y del 30% en los genes NAC respecto de S. pennellii, la especie con mayor repertorio en ambas familias. S. corneliomulleri destacó como potencial reservorio de resistencia abiótica con 3095 genes MYB, y S. pennellii mostró la mayor representación en las familias asociadas a salinidad y sequía. La diferenciación interespecífica se concentró en las dos familias vinculadas a la respuesta a sequía. Estos hallazgos identifican poblaciones silvestres de Lima como reservorios críticos para reintroducir resiliencia en el tomate cultivado frente al cambio climático y sus impactos sobre la seguridad alimentaria.

Referencias

Agresti, A. (2013). Categorical data analysis (3rd ed.). John Wiley & Sons.

Arce, P. G. (2013). Distribución geográfica de los tomates silvestres (Solanum L . sect . Lycopersicon (Mill.) Wettst.: Solanaceae) Geographical distribution of wild tomatos (Solanum L . sect . Lycopersicon (Mill.) Wettst. Arnaldoa, 20(2), 301–314.

Baek, Y. S., Royer, S. M., Broz, A. K., Covey, P. A., López-Casado, G., Nuñez, R., Kear, P. J., Bonierbale, M., Orillo, M., Van Der Knaap, E., Stack, S. M., McClure, B., Chetelat, R. T., & Bedinger, P. A. (2016). Interspecific reproductive barriers between sympatric populations of wild tomato species (Solanum section Lycopersicon). American Journal of Botany, 103(11), 1964–1978. https://doi.org/10.3732/AJB.1600356

Beddows, I., Reddy, A., Kloesges, T., & Rose, L. E. (2017). Population Genomics in Wild Tomatoes—The Interplay of Divergence and Admixture. Genome Biology and Evolution, 9(11), 3023–3038. https://doi.org/10.1093/GBE/EVX224

Bolger, A., Scossa, F., Bolger, M. E., Lanz, C., Maumus, F., Tohge, T., Quesneville, H., Alseekh, S., Sørensen, I., Lichtenstein, G., Fich, E. A., Conte, M., Keller, H., Schneeberger, K., Schwacke, R., Ofner, I., Vrebalov, J., Xu, Y., Osorio, S., … Fernie, A. R. (2014). The genome of the stress-tolerant wild tomato species Solanum pennellii. Nature Genetics, 46(9), 1034–1038. https://doi.org/10.1038/NG.3046;TECHMETA

Calafiore, R., Aliberti, A., Ruggieri, V., Olivieri, F., Rigano, M. M., & Barone, A. (2019). Phenotypic and molecular selection of a superior solanum pennellii introgression sub-line suitable for improving quality traits of cultivated tomatoes. Frontiers in Plant Science, 10, 437141. https://doi.org/10.3389/FPLS.2019.00190

Chiș, A. A., Rus, L. L., Morgovan, C., Arseniu, A. M., Frum, A., Vonica-țincu, A. L., Gligor, F. G., Mureșan, M. L., & Dobrea, C. M. (2022). Microbial Resistance to Antibiotics and Effective Antibiotherapy. Biomedicines, 10(5), 1121. https://doi.org/10.3390/biomedicines10051121

Congreso de la República del Perú. (2021). Ley N° 31111 que modifica la Ley 29811, Ley que establece la moratoria al ingreso y producción de organismos vivos al territorio nacional por un período de 15 años, a fin de establecer la moratoria hasta el 31 de diciembre de 2035. https://busquedas.elperuano.pe/dispositivo/NL/1917468-1

Congreso de la República del Perú. (2024). Ley que declara de interés nacional la protección, conservación y recuperación de los ecosistemas de la cuenca hidrográfica del río Lurín - Ley - N° 32025. Portal Del Congreso de La República Del Perú. https://busquedas.elperuano.pe/dispositivo/NL/2288660-3

Egea, I., Albaladejo, I., Meco, V., Morales, B., Sevilla, A., Bolarin, M. C., & Flores, F. B. (2018). The drought-tolerant Solanum pennellii regulates leaf water loss and induces genes involved in amino acid and ethylene/jasmonate metabolism under dehydration. Scientific Reports, 8(1), 2791. https://doi.org/10.1038/s41598-018-21187-2

Egea, I., Estrada, Y., Flores, F. B., & Bolarín, M. C. (2022). Improving production and fruit quality of tomato under abiotic stress: Genes for the future of tomato breeding for a sustainable agriculture. Environmental and Experimental Botany, 204(2), 105086. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2022.105086

Gao, L., Gonda, I., Sun, H., Ma, Q., Bao, K., Tieman, D. M., Burzynski-Chang, E. A., Fish, T. L., Stromberg, K. A., Sacks, G. L., Thannhauser, T. W., Foolad, M. R., Diez, M. J., Blanca, J., Canizares, J., Xu, Y., van der Knaap, E., Huang, S., Klee, H. J., … Fei, Z. (2019). The tomato pan-genome uncovers new genes and a rare allele regulating fruit flavor. Nature Genetics, 51(6), 1044–1051. https://doi.org/10.1038/s41588-019-0410-2

García-Morales, S., Gómez-Merino, F. C., Trejo-Téllez, L. I., & Herrera-Cabrera, É. B. (2013). Transcription factors involved in molecular responses of plants to osmotic stress. Revista Fitotecnia Mexicana, 36(2), 105–115.

Gobierno del Perú. (2011). Ley N.° 29811 - Ley que establece la moratoria al ingreso y producción de organismos vivos modificados al territorio nacional por un periodo de 10 años. https://www.gob.pe/institucion/minam/normas-legales/3595-29811

Golldack, D., Lüking, I., & Yang, O. (2011). Plant tolerance to drought and salinity: stress regulating transcription factors and their functional significance in the cellular transcriptional network. Plant Cell Reports, 30(8), 1383–1391. https://doi.org/10.1007/s00299-011-1068-0

Gong, P., Zhang, J., Li, H., Yang, C., Zhang, C., Zhang, X., Khurram, Z., Zhang, Y., Wang, T., Fei, Z., & Ye, Z. (2010). Transcriptional profiles of drought-responsive genes in modulating transcription signal transduction, and biochemical pathways in tomato. Journal of Experimental Botany, 61(13), 3563–3575. https://doi.org/10.1093/JXB/ERQ167

Guedes Corrêa, L. G., Riaño-Pachón, D. M., Guerra Schrago, C., Vicentini dos Santos, R., Mueller-Roeber, B., & Vincentz, M. (2008). The Role of bZIP Transcription Factors in Green Plant Evolution: Adaptive Features Emerging from Four Founder Genes. PLOS ONE, 3(8), e2944. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0002944

Herman, B. (2022). Evaluation of methods for monitoring herbaceous vegetation. ERDC. https://doi.org/10.21079/11681/45100

Hivert, G., Davidovich-Rikanati, R., Bar, E., Sitrit, Y., Schaffer, A., Dudareva, N., & Lewinsohn, E. (2020). Prenyltransferases catalyzing geranyldiphosphate formation in tomato fruit. Plant Science, 296, 110504. https://doi.org/10.1016/J.PLANTSCI.2020.110504

Holm, S. (1979). A simple sequentially rejective multiple test procedure. Scandinavian Journal of Statistics, 6(2), 65–70.

Jakoby, M., Weisshaar, B., Dröge-Laser, W., Vicente-Carbajosa, J., Tiedemann, J., Kroj, T., & Parcy, F. (2002). bZIP transcription factors in Arabidopsis. Trends in Plant Science, 7(3), 106–111. https://doi.org/10.1016/S1360-1385(01)02223-3

Jin, X. F., Xiong, A. S., Peng, R. H., Liu, J. G., Gao, F., Chen, J. M., & Yao, Q. H. (2010). OsAREB1, an ABRE-binding protein responding to ABA and glucose, has multiple functions in Arabidopsis. BMB Reports, 43(1), 34–39. https://doi.org/10.5483/BMBRep.2010.43.1.034

Ludovicy, S., Noroozi, J., Semenchuk, P., Moser, D., Wessely, J., Talebi, A., & Dullinger, S. (2022). Protected area network insufficiently represents climatic niches of endemic plants in a Global Biodiversity Hotspot. Biological Conservation, 275(6), 109768. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2022.109768

Ministerio del Ambiente. (2023). Decreto Supremo N.° 012-2023-MINAM - Normas y documentos legales - Ministerio del Ambiente. Plataforma Del Estado Peruano. https://www.gob.pe/institucion/minam/normas-legales/4985758-012-2023-minam

Ministerio del Ambiente. (2026). R.M. No D000068-2026-MINAM-DM. El Peruano, 3–4. https://busquedas.elperuano.pe/dispositivo/NL/2493598-1

Moradi, H., Noroozi, J., & Fourcade, Y. (2025). Plant endemic diversity in the Irano-Anatolian global biodiversity hotspot is dramatically threatened by future climate change. Biological Conservation, 302(5), 110963. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2024.110963

Moreno, C. E. (2001). Métodos para medir la biodiversidad. M&T–Manuales y Tesis SEA.

Moreno-Castillo, K. R. (2025). Rehabilitation of the Rimac river [The University of Arizona].

Naciones Unidas. (2015). Objetivos y metas de desarrollo sostenible - Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/objetivos-de-desarrollo-sostenible/

Nagy, O., Nuez, I., Savisaar, R., Peluffo, A. E., Yassin, A., Lang, M., Stern, D. L., Matute, D. R., David, J. R., & Courtier-Orgogozo, V. (2018). Correlated evolution of two copulatory organs via a single cis-regulatory nucleotide change. Current Biology, 28(21), 3450–3457.

Paolo, C., Débora Pamela, A., Elizabeth, T., & Guillermo Raúl, P. (2021). Structural and functional analysis of two sHSP subfamilies in tomato ripening. Plant Gene, 27, 100297. https://doi.org/10.1016/j.plgene.2021.100297

Peralta, I., Knapp, S., Spooner, D., & Lammers, T. (2005). New species of wild tomatoes (Solanum section Lycopersicon: Solanaceae) from Northern Peru. Systematic Botany, 30(2), 424–434.

Pessoa, H. P., Dariva, F. D., Copati, M. G. F., de Paula, R. G., de Oliveira Dias, F., & Gomes, C. N. (2023). Uncovering tomato candidate genes associated with drought tolerance using Solanum pennellii introgression lines. PLOS ONE, 18(6), e0287178. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0287178

Przyborowski, J., & Wilenski, H. (1940). Homogeneity of results in testing samples from Poisson series with an application to testing clover seed for dodder. Biometrika, 31(3–4), 313–323.

Ramírez-Ojeda, G., Rodríguez-Pérez, J. E., Rodríguez-Guzmán, E., Sahagún-Castellanos, J., Chávez-Servia, J. L., Peralta, I. E., & Barrera-Guzmán, L. Á. (2022). Distribution and Climatic Adaptation of Wild Tomato (Solanum lycopersicum L.) Populations in Mexico. Plants, 11(15), 2007. https://doi.org/10.3390/PLANTS11152007

Rezapouraghdam, H., Hidalgo-Garcia, D., & Karatepe, O. M. (2024). Rising temperatures and sinking hopes: An in-depth analysis of the interplay between climate change, land use patterns, and the desiccation of a global biosphere reserve. Environmental Development, 52(6), 101084. https://doi.org/10.1016/j.envdev.2024.101084

Rezk, A., Abhary, M., & Akhkha, A. (2021). Tomato (Solanum lycopersicum L.) Breeding Strategies for Biotic and Abiotic Stresses. Advances in Plant Breeding Strategies: Vegetable Crops: Volume 9: Fruits and Young Shoots, 363–405. https://doi.org/10.1007/978-3-030-66961-4_10

Salmerón, A., Gonzales, A., Barbán, L., & Álvarez, L. O. (2015). Abundancia y diversidad de plantas leñosas en áreas de bosques semideciduos micrófilos, sometidos a diferentes niveles de perturbaciones antrópicas. Foresta Veracruzana, 17(2), 11–20.

Schouten, H. J., Tikunov, Y., Verkerke, W., Finkers, R., Bovy, A., Bai, Y., & Visser, R. G. F. (2019). Breeding Has Increased the Diversity of Cultivated Tomato in The Netherlands. Frontiers in Plant Science, 10, 500236. https://doi.org/10.3389/FPLS.2019.01606

Seo, P. J., Lee, S. B., Suh, M. C., Park, M. J., & Park, C. M. (2011). The MYB96 transcription factor regulates cuticular wax biosynthesis under drought conditions in Arabidopsis. The Plant Cell, 23(3), 1138–1152. https://doi.org/10.1105/TPC.111.083485

Shu, J., Zhang, L., Liu, G., Wang, X., Liu, F., Zhang, Y., & Chen, Y. (2024). Transcriptome Analysis and Metabolic Profiling Reveal the Key Regulatory Pathways in Drought Stress Responses and Recovery in Tomatoes. International Journal of Molecular Sciences, 25(4), 2187. https://doi.org/10.3390/IJMS25042187/S1

Singini, E. J., & Baso, N. C. (2025). Land use change, invasive species, and climate change: Drivers of biodiversity decline across IUCN conservation categories. South African Journal of Botany, 180, 730–739. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2025.03.048

Tang, X., Xue, Y., Cao, D., Luan, X., Zhao, K., Liu, Q., Ren, Y., Zhu, Z., Li, Y., & Liu, X. (2023). Identification of candidate genes for drought resistance during soybean seed development. Agriculture, 13. https://doi.org/10.3390/AGRICULTURE13050949

Vega-Jácome, F., Lavado-Casimiro, W. S., & Felipe-Obando, O. G. (2017). Assessing hydrological changes in a regulated river system over the last 90 years in Rimac Basin (Peru). Theoretical and Applied Climatology, 132(1), 347–362. https://doi.org/10.1007/s00704-017-2084-y

Villanueva-Gutierrez, E. E., Johansson, E., Prieto-Linde, M. L., Centellas Quezada, A., Olsson, M. E., & Geleta, M. (2022). Simple Sequence Repeat Markers Reveal Genetic Diversity and Population Structure of Bolivian Wild and Cultivated Tomatoes (Solanum lycopersicum L.). Genes, 13(9), 1505. https://doi.org/10.3390/GENES13091505/S1

Yoshida, T., Fujita, Y., Sayama, H., Kidokoro, S., Maruyama, K., Mizoi, J., Shinozaki, K., & Yamaguchi-Shinozaki, K. (2010). AREB1, AREB2, and ABF3 are master transcription factors that cooperatively regulate ABRE-dependent ABA signaling involved in drought stress tolerance and require ABA for full activation. The Plant Journal : For Cell and Molecular Biology, 61(4), 672–685. https://doi.org/10.1111/J.1365-313X.2009.04092.X

Zsögön, A., Čermák, T., Naves, E. R., Notini, M. M., Edel, K. H., Weinl, S., Freschi, L., Voytas, D. F., Kudla, J., & Peres, L. E. P. (2018). De novo domestication of wild tomato using genome editing. Nature Biotechnology, 36(12), 1211–1216. https://doi.org/10.1038/nbt.4272

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2026-09-24

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Marín-Sánchez, O., Daga-López, R. A., Vilchez-Ochoa, G. L., Rafael-Rutte, R., Rendón Schneir, E., Rijalba Vela, J. R., Medina-Hinostroza, T. C., Carlos-Acosta, D. F., Pocco-Llamccaya, C., & Vértiz-Osores, J. J. (2026). Diversidad genética y adaptativa del tomate silvestre (Solanum spp.) en tres cuencas de Lima: Identificación de recursos genéticos para la resiliencia al estrés abiótico. Scientia Agropecuaria, 17(3), 779-794. https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2026.53