Asociación de marcadores de AFLPs y caracteres de calidad y rendimiento en trigo candeal Triticum turgidum L. var. Durum

El mapeo por asociación (MA), fundamentado en el desequilibrio de ligamiento (DL), es una estrategia complementaria al mapeo de loci cuantitativo (QTL) tradicional, que constituye una herramienta poderosa para la identificación de loci asociados a caracteres de interés. El objetivo de este trabaj...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Camargo Acosta, Emily Yineth
Otros Autores: Echenique, Viviana
Formato: tesis doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2018
Materias:
Agronomía
Trigo
Trigo candeal
Mapeo por asociación
Mejoramiento genético vegetal
Fitomejoramiento
Biotecnología vegetal
Acceso en línea:http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/4381
Aporte de:
Repositorio Institucional Universidad Nacional del Sur (UNS) de Universidad Nacional del Sur
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description El mapeo por asociación (MA), fundamentado en el desequilibrio de ligamiento (DL), es una estrategia complementaria al mapeo de loci cuantitativo (QTL) tradicional, que constituye una herramienta poderosa para la identificación de loci asociados a caracteres de interés. El objetivo de este trabajo de tesis fue realizar un análisis tendiente a implementar la estrategia de mapeo por asociación en trigo candeal de manera de complementar los estudios realizados por mapeo biparental, identificando marcadores asociados a caracteres de color, peso hectolitrito (PH) y peso de mil granos (PMG). Para ello se estudió la diversidad nucleotídica y la estructura poblacional a partir de marcadores de polimorfismos de longitud de fragmentos amplificados (AFLPs) y se consideraron los caracteres de calidad y rendimiento mencionados en una población de trigo candeal constituída por 133 genotipos de distinta procedencia. Para el carácter color del endosperma se determinó el contenido de pigmentos carotenoides (CPC) y color amarillo (CIE 1976 b*), color rojo (CIE a*) y luminosidad (CIE L*) de la sémola; se registró también el peso de mil granos (PMG), el peso hectolitrico (PH) y el rendimiento de las parcelas (Kg/Ha) durante la campaña 2011/2012 en tres localidades de la Pcía de Buenos Aires, Pieres, Cabildo y Barrow. Se analizó el potencial del MA para identificar QTLs utilizando la estrategia de exploración amplia del genoma (GWAS). El color amarillo cuantificado por la extracción de los pigmentos con butanol saturado en agua y la medición de la reflectancia de la luz CIE 1976 b* se evaluaron en una colección de 133 variedades de diferentes orígenes geográficos y fueron genotipadas con seis combinaciones de AFLPs que produjeron 116 bandas polimórficas y determinaron que el germoplasma estudiado presenta un 35.8 % de variabilidad genética. La estructura de la población se evaluó mediante la distancia genética y el enfoque basado en el modelo Bayesiano, identificando seis subpoblaciones consistentes con el origen de las variedades y el pedigrí. El análisis de asociación identificó asociaciones significativas entre los marcadores y los caracteres evaluados, los marcadores que explicaron mayores porcentajes de la variación en un carácter fueron, P41M39_715 para el peso de los granos, P41M39_747 para el CIE a*, P41M43_390 para el rendimiento, P41M31_767 para el contenido de pigmentos carotenoides y el color amarillo CIE b* y el marcador P41M43_367 para CIE b*. Los resultados de este estudio indican que el MA se puede utilizar para complementar las técnicas tradicionales de cartografía de QTL (mapeo biparental), e identificar nuevos QTL para estudios posteriores. Teniendo en cuenta los modelos lineales mixtos y los lineales generalizados, se seleccionaron genotipos superiores utilizando los métodos REML/BLUP y correlaciones de Pearson, entre los caracteres, encontrándose que para los caracteres de calidad relacionados con el color del grano como el (CPC) y (CIE b*) evaluados en 133 genotipos indicaron que los materiales de trigo candeal Amarillo, CBW 05082, Buck Topacio , Durobonus , Vivadur , Joyau, Exeldur , CBW 0105 , CBW 0225 , VF 0163 y Argeles fueron las variedades que se demostraron estabilidad como genotipos superiores para las localidades de Pieres, Cabildo y Barrow. En relación a los caracteres de PMG y PH las variedades que se comportaron de manera estable en los tres ambientes fueron ACA 1801F, Candeal Durumbuck, Buck Esmeralda, Taganrog Sel. BUCK, Portorico, Catervo, Buck Cristal, CBW 0156, CBW 0230, CBW 0225, Tiziannia, Garic , Buck Granate (B#26) y CBW 0153. Por consiguiente, se considera que estas variedades son genotipos superiores y estas observaciones demuestran la posibilidad de encontrar dentro de estos materiales alelos favorables para estos caracteres. Dado que la enzima Zds participa en dos pasos críticos de la ruta biosintética de los carotenoides, y también se ha asociado con QTLs en el grupo 2 de cromosomas de trigo pan se planteó como objetivo caracterizar el gen Zds de trigo candeal y encontrar variantes alélicas y determinar si estas podrían explicar la variación fenotípica observada en la concentración de pigmentos amarillos entre las distintas variedades que constituyen la población. Este trabajo de tesis permitió determinar que el gen Zds presenta dos copias en el genoma A de candeal, que fueron designadas como TtZds-A1.a y TtZds-A1.2. Las dos copias del gen del genoma A, TtZds-A1.1a y TtZds-A1.2 comparten una identidad del 98% para la región analizada, lo cual sugiere una relativa reciente duplicación. TtZds-A1.a tiene una variante alélica, denominada TtZds-A1.b, la cual se encontró asociada a variedades con elevados valores de CPC y CIEb*. La variante alélica TtZds-A1.1b, identificada en las variedades BonINTACarilo, VF 0113, Amarillo, Gabbiano, Joyau, Karur, Neodur, Garic y Exeldur se encuentra alta y significativamente relacionada con la variación del CPC y CIE b*. Se considera que las variedades que porten el alelo TtZds- A1.1b relacionado con mayor color, tienen mayor contenido de pigmentos carotenoides, lo cual permitió desarrollar un marcador específico para este alelo, que constituirá una buena herramienta para seleccionar variedades de alto color amarillo en trigo candeal. Este trabajo de tesis constituye el primer antecedente de aplicación de mapeo por asociación en trigo candeal en la Argentina.

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