Identificación de marcadores moleculares asociados con la resistencia a roya naranja causada por Puccinia kuehnii (W. Krüger) E.J. Butler en variedades de caña de azúcar
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Autores
Rincón, Eliana Andrea
Director
Salazar, Fredy Antonio
Muñoz Flórez, Jaime Eduardo
Tipo de contenido
Trabajo de grado - Doctorado
Idioma del documento
EspañolFecha de publicación
2023
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Resumen
La roya naranja es una enfermedad de importancia económica en el cultivo de la caña de
azúcar en casi todas las regiones productoras del mundo. La variabilidad en la
susceptibilidad de variedades comerciales a esta enfermedad ha conllevado a que la
resistencia genética sea la principal medida de control. Como estrategia para asistir la
selección de variedades, se identificaron SNPs asociados a la resistencia a roya naranja,
mediante análisis de asociación entre el genoma completo y los resultados de la
inoculación con una metodología estandarizada bajo condiciones controladas, de dos
fuentes de inóculo del patógeno, en 220 genotipos representantes de la diversidad de 39
descriptores morfológicos, fitosanitarios y fisiológicos del banco de germoplasma de
Cenicaña. Se identificaron patotipos de P. kuehnii y 23 SNPs con interacciones entre
alelos, con porcentajes de la variabilidad fenotípica explicada similares a los registrados
en otros estudios. La ubicación de los SNPs sugiere que en los cromosomas 1 y 7 hay
regiones asociadas a QTL para la resistencia a roya naranja. Se encontraron 42 genes
candidatos con función de defensa contra patógenos y 2 genes de susceptibilidad, algunos
anotados varias veces en el cromosoma, entre los que estuvo RPM1 asociado a
marcadores identificados con las tres variables evaluadas, citado en estudios de
transcriptoma en plantas de caña inoculadas con roya naranja. En la población de
validación, 14 de los 23 SNP identificados, presentaron efecto de dosis diferencial, con
asociaciones significativas, bajo diferentes modelos como aditividad o interacciones entre
alelos del mismo gen (dominancia). Los resultados obtenidos son útiles para apoyar los
programas de mejoramiento genético como el de Cenicaña, ya que pueden ser usados
para aumentar las frecuencias de alelos favorables al caracter resistencia a roya naranja
en poblaciones, en estudios de selección genómica y para la selección genotipos,
parentales y sus cruzamientos. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
Orange rust is a disease of economic importance in sugarcane cultivation in almost all
producing regions of the world. The variability in the susceptibility of commercial varieties
to this disease has led to genetic resistance being the main control measure. As a strategy
to assist the selection of varieties, SNPs associated with resistance to orange rust were
identified, through association analysis between the complete genome and the results of
inoculation with a standardized methodology under controlled conditions, from two sources
of inoculum of the pathogen, in 220 genotypes representing the diversity of 39
morphological, phytosanitary and physiological descriptors of the Cenicaña germplasm
bank. Pathotypes of P. kuehnii and 23 SNPs with interactions between alleles were
identified, with percentages of explained phenotypic variability similar to those recorded in
other studies. The location of the SNPs suggests that on chromosomes 1 and 7 there are
regions associated with QTL for orange rust resistance. 42 candidate genes with a defense
function against pathogens and 2 susceptibility genes were found, some annotated several
times on the chromosome, among which RPM1 was associated with markers identified with
the three variables evaluated, cited in transcriptome studies in inoculated sugarcane plants.
with orange rust. In the validation population, 14 of the 23 SNPs identified presented a
differential dose effect, with significant associations, under different models such as
additivity or interactions between alleles of the same gene (dominance). The results
obtained are useful to support genetic improvement programs such as that of Cenicaña,
since they can be used to increase the frequencies of alleles favorable to the character
resistance to orange rust in populations, in genomic selection studies and for the selection
of genotypes, parents and their crossings.
Palabras clave
Descripción Física/Lógica/Digital
Ilustraciones, fotografías, tablas