Identificación de genes de resistencia a Leptosphaeria maculans en genotipos locales de Brassica napus mediante marcadores moleculares
Archivos
Fecha
2018
Autores
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
FCA-UNR
Resumen
La colza constituye el tercer cultivo oleaginoso a nivel mundial y presenta una alta demanda por
sus características industriales que lo hacen apto para consumo humano, así como también para la
producción de biocombustibles. La principal enfermedad fúngica en colza es conocida como
cancro del tallo, producida por Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces. y de Not. [Anamorfo Phoma
lingam (Tode ex Fr.) Desm], un ascomycete hemibiotrófico. La resistencia a la misma puede ser
del tipo cualitativa, presente en el estadio de plántula, en la cual se establece una interacción
específica entre el gen R de la planta y el correspondiente gen de avirulencia del patógeno, o puede
ser resistencia cuantitativa, la cuál es efectiva en plantas adultas mediante la acción acumulativa
de múltiples loci de resistencia y más duradera (Delourme et al., 2006a; Rimmer 2006; Hayward
et al., 2012; Raman et al., 2012, Larkan et al., 2016a). Una de las estrategias para aumentar la
durabilidad de la resistencia cualitativa es la piramidización de genes, método a través del cual se
busca combinar múltiples genes de resistencia en un mismo genotipo, de manera tal que todos estos
genes R necesitan ser superados para que se manifieste la susceptibilidad a la enfermedad. El
objetivo del presente trabajo de tesis fue seleccionar líneas portadoras de diferentes genes de
resistencia, alto rendimiento y contenido de aceite, y adecuado perfil de ácidos grasos, para ser
utilizadas como progenitores en el desarrollo de nuevos genotipos resistentes a P. lingam. Para ello
se determinó el grupo de patogenicidad del aislamiento de P. lingam utilizado y luego se
identificaron dentro de las 469 líneas experimentales de colza del programa, aquellas resistentes al
aislamiento mediante inoculaciones artificiales. Las 59 líneas resultantes, se caracterizaron
fenotípicamente para rendimiento, porcentaje de aceite y contenido de ácidos grasos en las
campañas 2014 y 2015. Además, se caracterizaron genotípicamente, mediante la aplicación de
diferentes tipos de marcadores moleculares para identificar los loci de resistencia Rlm1, Rlm4,
Rlm3, BLMR2, RpgDun y LepR3. Los resultados de los ANOVAs indicaron que las variables
rendimiento, porcentaje de aceite y perfil de ácidos grasos tuvieron interacción significativa con el
ambiente por lo que se analizaron estadísticamente por campaña. Para todos estos análisis
resultaron diferencias estadísticamente significativas entre líneas. El rendimiento promedio
obtenido en la campaña 2014 fue de 2686,49 ± 339,92 kg/ha y de 2783,56 ± 457,37 kg/ha para
2015. Se puede destacar que las siguientes líneas dieron altos rendimientos en ambas campañas:
77C, 4R, 62L, 74L y 15(2)L, entre otras. El porcentaje de aceite promedio fue 42,52 ± 0,05% para
2014 y 44,39 ± 0,05% para 2015. Las líneas 76C, 9C, 32(3)C, 34(3)C y 32C fueron las de mayor porcentaje de aceite para 2014 y 6R, 19R, 18R, 1R, 8R y 9L para 2015. El perfil de ácidos grasos
promedio para todos los genotipos en ambos años, fue semejante al encontrado en países de larga
trayectoria de producción, como Canadá, y estuvieron dentro de los valores aceptables para el
consumo humano. Mediante un análisis de componentes principales para las variables fenotípicas
de cada campaña, se encontró que un 81% de la variación total fue explicado por las dos primeras
CP para 2014 y un 72% para la campaña 2015. Además, en ambas campañas se repite el patrón de
correlación negativa entre ácido oleico y el resto de los ácidos grasos insaturados evaluados y el
porcentaje de aceite. Por otro lado, también coincide en ambas campañas, que la CP1 separa a las
líneas por el contenido de ácido oleico, contra las demás variables y la CP2 las separa por el
contenido de ácido linoleico y rendimiento.
En la caracterización genotípica, de las 59 líneas evaluadas, 24 tuvieron un único alelo de
resistencia, seis fueron positivas para el alelo Rpg3Dun, una para Rlm1, 11 para LepR3 y seis para
Rlm4. Otras presentaron dos alelos de resistencia, tres tienen la combinación Rlm1 y LepR3, dos
Rlm4 y Rpg3Dun, otras dos Rlm4 y LepR3 y siete presentaron los loci LepR3 y Rpg3Dun. Se
encontraron líneas que fueron positivas para tres alelos de resistencia, seis para Rlm4, LepR3 y
Rpg3Dun y 1 para Rlm1, LepR3 y Rpg3Dun.Con el fin de hacer una correcta selección de líneas
que sean portadoras de diferentes genes de resistencia y que además tengan buen rendimiento, alto
contenido de aceite y adecuado perfil de ácidos grasos, se analizaron los resultados obtenidos
mediante Procrustes generalizado (APG). La variabilidad explicada a través de los dos primeros
ejes de la descomposición de la matriz de consenso del análisis fue de 89%. Luego de analizar el
ARM (árbol de recorrido mínimo) obtenido para la configuración del consenso, las líneas
seleccionadas para dar inicio a un programa de apilamiento genético fueron 62L (LepR3,
Rpg3Dun), 52L (Rpg3Dun, LepR3, Rlm4), 61C y 71L (Rlm1 y LepR3) las cuales contienen los
alelos mencionados y presentaron muy buenas características fenotípicas.
Palabras clave
Colza, Resistencia a las enfermedades, Enfermedades fúngicas, Cancrosis, Genes, Variabilidad genética