Influencia del fondo genético sobre la expresión del carácter alta proteína en grano de soja y su correlación negativa con el rendimiento

Abstract

La proteína de soja (Glycine max (L.) Merr) es una de las fuentes de proteína vegetal de alta calidad y bajo costo más utilizadas en el mundo. Una de las principales limitantes al desarrollo de variedades de alto porcentaje de proteína es su correlación negativa con el rendimiento. La asociación de un Locus de carácter cuantitativo (QTL por su nombre en inglés) de alta proteína del cromosoma 20 es una herramienta moderna para el mejoramiento en este carácter. Los objetivos de esta tesis fueron evaluar la ganancia genética en proteína y su correlación con el rendimiento en poblaciones generadas a partir de diferentes variedades comerciales sin el QTL alta proteína cruzadas con líneas con el QTL alta proteína y comparar la ganancia en el porcentaje de proteína utilizando selección fenotípica contra selección asistida por marcadores moleculares. Se generaron 4 poblaciones a partir de la cruza de dos genotipos con el QTL de alta proteína con dos materiales comerciales, uno de alta proteína y otro de baja proteína. Si bien los resultados del análisis rendimiento contra proteína fueron distintos en cada población (se observaron asociaciones tanto positivas como negativas), ninguna asociación fue significativa. Cuando aplicamos selección fenotípica por nivel de proteína en grano sobre base seca, esta selección correlacionó en todos los casos con líneas con el QTL alta proteína presente. La información generada se utilizará para los mejoradores al momento de realizar mejoramiento orientado a aumentar los niveles de proteína, a partir de fuentes que contengan el QTL alta proteína asociado al cromosoma 20.Soybean (Glycine max (L.) Merr) protein is a prominent plant-based protein source worldwide due to its high quality and relatively low cost. A major barrier to the development of high protein cultivars is the negative relationship between seed protein and seed yield. A protein quantitative trait locus (QTL) in chromosome 20 is a modern breeding tool to improve this character. The objectives of this thesis were to evaluate the protein gain and its correlation with yield in populations developed from commercial cultivars and donor’s cultivars; and to compare the percentages of protein gain by phenotypic selection versus molecular marker assisted selection. Four populations were developed from two QTL donors and two commercial cultivars, one with high protein level and the other with low protein level. Even though the results obtained from the Yield versus Protein evaluation were different in each population, since some of them showed a positive correlation and others a negative one, none of them was significant. When we used phenotypic selection by protein level in grain, the selection correlated with all materials containing QTL. Information from this study will aid breeders in designing strategies to develop cultivars with increased seed protein levels from cultivars containing the high protein QTL associated with chromosome 20