Tesis de maestría
Asociación entre marcadores genéticos y caracteres de interés agronómico en la colección nacional de trigo
Autor
Suaste Franco, Maria del Pilar
Resumen
"En la búsqueda de diversidad para incluir en los programas de mejoramiento es
de gran importancia el estudio de la colección nacional de trigo como fuente
donadora de genes y con base en el comportamiento genotípico y fenotípico de
sus accesiones detectar las asociaciones de importancia entre ambos
caracteres, agrupar individuos con fondos genéticos similares para
características de interés agronómico y detectar la posibilidad de efectos
pleiotrópicos en los alelos estudiados. Para la evaluación de los caracteres
fenotípicos, el ensayo se estableció en Nanacamilpa, Tlax. y Roque, Gto.;
durante dos ciclos en cada localidad, Otoño-Invierno (O-I) 2010-2011 y 2011-
2012 en Roque, y Primavera-Verano (P-V) 2011 y 2012 en Nanacamilpa. Para
las variables genotípicas se usaron 16 marcadores moleculares previamente
asociados a diferentes características de interés en trigo: royas (Lr68, Lr34,
vii
Lr46 y Sr2), gluteninas (Glu-A1b, Glu-B1al y Glu-D1), altura de planta (Rht-B1 y
Rht-D1), fotoperiodo (Ppd-D1a), vernalización (Vrn-A1, Vrn-B1 y Vrv-D1a),
dureza del grano (PinA-D1a y PinB-D1a) y almidón (GBSS). Las medias de los
caracteres fenotípicos se conjuntaron con los resultados de los marcadores y se
analizaron mediante un análisis de conglomerados, usando el método de Ward
(1963). Se formaron 12 grupos, siendo las variedades del grupo 5 las más
precoces, con un ciclo medio a floración y madurez de 74.8 y 118.6 dds
respectivamente. Las variedades más tardías están ubicadas en el grupo 6 (sin
alelos Ppd-D1) con una diferencia de hasta 14.3 días en el ciclo a madurez. En
general, los grupos 3, 4 y 12 poseen variedades con características deseables
(precocidad, resistencia a enfermedades y calidad industrial). Se aplicó la
prueba de Kruskal-Wallis para determinar la asociación entre caracteres
fenotípicos y marcadores moleculares. Se ha reportado previamente que los
marcadores GBSS, Glu-A1b, Glu-B1al y PinA y B-D1a, son específicos a ciertos
caracteres propios de la calidad de harina y masa de trigo; en el presente
estudio no se detectó significancia con las variables fenotípicas aquí evaluadas;
sin embargo, para el marcador Sr2 se detectaron diferencias con la variable DF;
con Ppd-D1a y la variable AP; Rht-D1 para las variables DF y DM; y Glu-D1
para DF, DM y AP, de tal forma que se puede asumir la posibilidad de
pleiotropía para estos cuatro genes, los cuales para las variedades de la
Colección Nacional podrían influir en caracteres donde no se había reportado
asociación." "The national collection of wheat is of great importance as donor source of genes in seeking diversity to include in the breeding programs and to detect important associations between genotypic and phenotypic characters based on the assessment of its accessions, grouping individuals with similar genetic backgrounds for characteristics of agronomic interest and detecting eventual pleiotropic effects between the studied alleles. For the evaluation of phenotypic characters, the trial was established at Nanacamilpa, Tlax. and Roque, Gto.; during two cycles in each locality, Autumn -Winter (O-I) 2010-2011 and 20112012 in Roque; and Spring-Summer (P-V) 2011 and 2012 in Nanacamilpa. For genotypic traits 16 molecular markers previously associated with different characteristics in wheat were used: rusts (Lr68, Lr34, Lr46 and Sr2), glutenins (Glu-A1b, Glu-D1 and Glu-B1al), plant height (Rht-B1 and Rht-D1), photoperiod
ix
(Ppd-D1a), vernalization (Vrn-A1, Vrn-B1 and Vrv-D1a), kernel hardness (PinA-D1a and PinB-D1a) and starch (GBSS). Means of phenotypic characters were combined with results of markers and analyzed by cluster analysis, using the method of Ward (1963). Twelvw groups were formed with varieties of group 5 as the earliest ones, with a mean cycle to flowering and maturity of 74.8 and 118.6 days after planting respectively. The latest varieties are included into Group 6 (with no Ppd-D1 alleles) with a difference of up to 14.3 days in the cycle to maturity. In general groups 3, 4 and 12 possess varieties with desirable characteristics (earliness, disease resistance and industrial quality). KruskalWallis test was applied to determine the association between phenotypic characters and molecular markers. It has been previously reported that markers GBSS, Glu-A1b, Glu-B1al and PinA and B-D1a, are specific to certain characters relted to quality of flour and wheat dough; also, in this study no significance was detected with phenotypic traits evaluated; however, for marker Sr2 differences were detected with variable DF; Ppd-D1a and variable AP; RhtD1 for variables DF and DM, and Glu-D1 for DF, DM and AP, so that pleiotropy cannot be assumed as a possibility for those four genes, which could influence over characters where no associations have been yet reported in varieties of the National Collection