Explotación de la diversidad alélica natural relacionada con el uso eficiente del Nitrógeno en papa
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Español
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Resumen
La eficiencia en el uso del nitrógeno (NUE) es un rasgo estratégico para reducir la dependencia de fertilizantes sintéticos y promover sistemas agrícolas sostenibles. Este estudio tuvo como objetivo identificar variantes alélicas vinculadas al NUE en una población diploide de papa del grupo Phureja, mediante un análisis de asociación con enfoque de genes candidatos. Para ello, se caracterizó un panel de genotipos mediante la medición de variables morfológicas, fisiológicas y bioquímicas relacionadas con la absorción (NUpE) y la asimilación (NUtE) de nitrógeno, bajo condiciones contrastantes de fertilización nitrogenada.
Los resultados evidenciaron una disminución del NUE con el incremento en la dosis de nitrógeno, lo que sugiere un punto de saturación en la capacidad del cultivo para utilizar eficientemente este nutriente. Se observó una amplia variabilidad fenotípica entre genotipos en biomasa, número de tubérculos, contenido de clorofila (SPAD) y contenido de nitrógeno y carbono en tejidos, lo que confirma la existencia de una base genética sólida para seleccionar materiales con mejor desempeño en escenarios de limitada disponibilidad de nitrógeno.
El análisis permitió identificar polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) en genes clave AMT1.1, 2-OGD y PPR, relacionados con el transportador de amonio 1.1, la dioxigenasa dependiente de 2-oxoglutarato y las proteínas con repeticiones de pentatricopéptidos, respectivamente. Estos hallazgos constituyen un insumo valioso para programas de fitomejoramiento orientados a incrementar el NUE en papa, optimizar el uso de fertilizantes y contribuir a la sostenibilidad de los sistemas de producción agrícola (Texto tomado de la fuente).
Abstract
Nitrogen use efficiency (NUE) is a strategic trait to reduce dependence on synthetic fertilizers and promote sustainable agricultural systems. This study aimed to identify allelic variants linked to NUE in a diploid potato population of the Phureja group, using a candidate gene-based association analysis. For this purpose, a panel of genotypes was characterized by measuring morphological, physiological, and biochemical variables related to nitrogen uptake (NUpE) and nitrogen utilization (NUtE) under contrasting nitrogen fertilization conditions.
Results showed a decrease in NUE with increasing nitrogen supply, suggesting a saturation point in the capacity of the crop to efficiently use this nutrient. A broad phenotypic variability was observed among genotypes in biomass, tuber number, chlorophyll content (SPAD), and nitrogen and carbon content in tissues, confirming the existence of a strong genetic basis for selecting genotypes with better performance under limited nitrogen availability.
The analysis allowed the identification of single nucleotide polymorphisms (SNPs) key genes AMT1.1, 2-OGD, and PPR, related to ammonium transport, 2-oxoglutarate-dependent dioxygenase activity, and pentatricopeptide repeat proteins, respectively. These findings provide valuable insights for breeding programs aimed at improving NUE in potato, optimizing fertilizer use, and contributing to the sustainability of agricultural production systems.
Palabras clave propuestas
Variabilidad fenotípica; Asimilación de nitrógeno; Absorción de nitrógeno; Papa diploide; Transportador de amonio; Dioxigenasa dependiente de 2-oxoglutarato; Proteína con repeticiones de pentatricopéptidos; Phenotypic Variability; Candidate Gene; Nitrogen Uptake; Diploid Potato; Phenotypic Variability; Nitrogen Assimilation; Gen candidato
Descripción
ilustraciones a color, diagramas