Caracterización fenotípica y genética de líneas de maíz templado (Zea mays L.) para el comportamiento frente al tizón común (Exserohilum turcicum)
| dc.contributor.advisor | Lorea, Roberto Daniel | |
| dc.contributor.coadvisor | Roig, Julián | |
| dc.creator | Torrent, Ignacio | |
| dc.date.accessioned | 2020-09-25T16:43:37Z | |
| dc.date.available | 2020-09-25T16:43:37Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.description.abstract | El tizón común (TC) es una enfermedad foliar del cultivo del maíz causada por el patógeno fúngico hemibiótrofo Exserohilum turcicum, que puede provocar pérdidas de rendimiento de más del 50 por ciento, disminución en la calidad del grano y una mayor predisposición a pudriciones de tallo. Disponer de información sobre fuentes genéticas de resistencia al TC en materiales públicos adaptados a la región productiva de nuestro país sería de gran valor para el mejoramiento de la resistencia a la enfermedad. El objetivo de este proyecto fue caracterizar la variabilidad fenotípica y genética para el comportamiento frente al TC de un panel diverso de 216 líneas endocriadas desarrolladas por el programa de Mejoramiento de Maíz Templado de la EEA INTA Pergamino. Las líneas fueron genotipadas con 56.110 SPPs y su respuesta frente al TC (RTC) fue evaluada con una escala de 1 (muy resitente) a 9 (muy susceptible) en ensayos a campo, bajo inoculación artificial con el patógeno, en cuatro ambientes durante los ciclos agrícolas 2014/15 y 2015/16. La aplicación de diversas técnicas multivariadas en base a la información genotípica permitió identificar dos niveles de estructura poblacional en el panel estudiado: un nivel de estructura primaria de tres subgrupos, del que deriva un segundo nivel con nueve subgrupos. La caída del desequilibrio de ligamentos fue de 1.397.492 pb, sugiriendo buena potencia para estudios de mapeo por asociación (MA) utilizando esta información genotípica. El rango de la variación en los valores de RTC observados indican que la presión del patógeno en todas ellas fue discriminante y que la variabilidad fenotípica para el carácter en el panel de líneas estudiado fue alta. Los coeficientes de correlación de Pearson para la RTC entre pares de ambientes presentaron valores altos (>0,8) y fueron estadísticamente significativos en todos los casos (p<0,001), señalando consistencia en la RTC de las líneas evaluadas a través de los ambientes. La heredabilidad en sentido amplio para la RTC a través de los ambientes calculada a partir de las variancias resultantes de la implementación de un modelo lineal mixto fue de 0,96. Las variancias resultantes del modelo fueron 75,5 % 0,5 %, 3,9 % y 19,9 % del total de la variación observada para los efectos de genotipos, ambiente, interacción genotipo por ambiente y error experimental, respectivamente. El efecto de la interacción genotipo por ambiente fue estadísticamente significativo (p<0,001). La media ajustada para la RTC (RTCaj) a través de ambientes, calculada a partir de los BLUPs resultantes del modelo, presentó una distribución continua y osciló entre 1,25 y 7,34, demostrando una extensa variabilidad genética para el carácter en el panel de líneas estudiado. Treinta dos líneas mostraron un excelente comportamiento frente a la enfermedad, con RTCaj por debajo de 3. Las diferencias en la RTCaj a través de ambientes entre los subgrupos establecidos mediante el análisis de estructura poblacional fueron estadísticamente significativas (p<0.001). Mediante el análisis de MA se identificaron 91 SNPs a lo largo de los 10 cromosomas que presentaron asociaciones significativas (p<0,001) con la RTCaj a través de ambientes, para un ambiente individual o simultáneamente con dos o más de estas variables. Estos 91 SNPs fueron agrupados en 59 QTL, de los cuales 16 fueron identificados como estables por ser detectados para la RTCaj través de ambientes y para dos o más ambientes. Los valores de efecto de sustitución alélica absoluto para estos 16 QTL fueron de 0,85 a 2,01. Doce de estos 16 QTL se ubican en posiciones que se superponen con regiones cromosómicas reportadas para QTL y genes mayores identificados en estudios previos de mapeo por ligamiento o MA para la RTC, mientras que las regiones cromosómicas asociadas a los QTL que hemos denominado qTC 7.02.1, qTC 8.03.3, qTC 8.03.5 y qTC 10.04.1 estarían siendo reportadas por primera vez en el presente trabajo. Un estudio más exhaustivo será necesario para determinar los genes candidatos asociados a estos QTL. Al analizar los estados alélicos para los 16 QTL mencionados anteriormente, hemos observado que las líneas evaluadas fueron un mosaico de loci de susceptibiliad y resitencia. La implemetación de técnicas como la selección asistida por marcadores o la retrocruza asistida por marcadores para la selección indirecta de estos QTL en poblaciones segregantes o durante introgresión a materiales elite en retrocruzas presenta un gran potencial en la mejora de la resistencia al TC en el germoplasma de la República Argentina, ya sea perteneciente al sector público o privado. | es |
| dc.description.abstract | Northern leaf blight (NLB), caused by Exserohilum turcicum, is an important foliar disease of maize worldwide. The obective of this study was to characterize the genetic and phenotypic variation to the reaction to NBL in a panel of 216 lines developed by INTA Temperate Corn Breeding Program in Pergamino Station. The evaluation of these lines in four environments under artificial inoculation showed a large genetic variation for the reaction to the disease, high (>0,8) and significant (p<0,001) correlation across environments, and high broad-sense heritability (0,96). A genome-wide association study, using 36.665 single-nucleotide polymorphisms (SNPs), identified 91 SNPs significantly associated to NBL resistance (p<0,001), which were grouped in 59 QTL. Sixteen QTL showed high stability across environmets, and among them, qTC 7.02.1, qTC 8.03.3, qTC 8.03.5 y qTC 10.04.1 fall into regions not reported by previous studies to our knowledge. Further studies should be conducted to identify the candidate genes underlying NLB resistance that are associated to these QTL. The implementation of marker-assisted selection (MAS) or marker-assisted backcross (MABC) using the QTL identified in this this study present a great potential for breeding for NBL resistance. | es |
| dc.description.fil | Fil: Apellido, Nombre. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina | es |
| dc.description.fil | Fil: Torrent, Ignacio. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina | es |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/2133/19013 | |
| dc.language.iso | spa | es |
| dc.rights | openAccess | es |
| dc.rights.holder | Autor | es |
| dc.rights.text | Atribución-NoComercial-Compartirigual 2.5 Argentina (CC-BY-NC-SA 2.5 AR) | es |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ | * |
| dc.subject | Tizón | es |
| dc.subject | Enfermedades de las plantas | es |
| dc.subject | Exserohilum | es |
| dc.subject | Maíz | es |
| dc.subject | Resistencia a la enfermedad | es |
| dc.subject | Variación genética | es |
| dc.subject | Marcadores genéticos | es |
| dc.title | Caracterización fenotípica y genética de líneas de maíz templado (Zea mays L.) para el comportamiento frente al tizón común (Exserohilum turcicum) | es |
| dc.type | masterThesis | |
| dc.type | Tésis de Maestría | |
| dc.type | acceptedVersion | |
| dc.type.collection | tesis | |
| dc.type.other | masterThesis | es |
| dc.type.version | acceptedVersion | es |