Resultado Proyecto
Análisis genético de resistencia a enfermedades, caracteres morfo-agronómicos y calidad de semilla en judía común (Phaseolus vulgaris L.)
Referencia: AGL2007-66563-C02-02/AGR. Organismo financiador: Ministerio de Ciencia e Innovación . Importe: 84.700 €. Duración: 2007-2010.
Equipo investigador
Juan José Ferreira Fernández. SERIDA
Ana María Campa Negrillo. SERIDA
Ramón Giráldez Ceballos-Escalera. Universidad de Oviedo
Elena Pérez Vega. INIA (becaria)
Aida Pascual González. Caja Rural de Gijón (becaria)
Entidades Colaboradoras
Escuela Superior de Agricultura de Barcelona. Dpto. de Ingeniería Agroalimentaria y Biotecnológica.
Caja Rural de Gijón.
Resultados y conclusiones
Identificación de los loci de resistencia a antracnosis en la variedad diferencial AB136
La variedad AB136 dispone de uno de los más amplios espectros de resistencia conocidos frente a antracnosis. Se conoce poco acerca del control genético de la resistencia a antracnosis en esta variedad. Se desarrolló una población de líneas recombinantes derivadas del cruzamiento AB136/MDRK constituida por 124 líneas F2:6. Se multiplicaron las líneas de esta población con el fin de disponer de suficiente material para los tests de resistencia. Usando 94 líneas se construyó un mapa genético de ligamiento formado por 108 loci tipo SCAR o microsatélite. Este mapa constituirá la base para futuros análisis genéticos. Paralelamente, se comenzó a evaluar la respuesta de esta población de líneas frente a diferentes razas de antracnosis (3, 6, 31, 38, 102). Los resultados revelan segregaciones cualitativas complejas sugiriendo la implicación de, al menos, tres loci independientes en la respuesta de AB136. Para la verificación de esta hipótesis se ha iniciado una disección genética, con objeto de independizar los tres genes de resistencia en segregaciones diferentes.
Variación en la interacción huésped-patógeno en el caso de moho blanco
Se reunió una colección de 22 aislamientos locales de este patógeno en el periodo 2005-2008 y se concluyeron las pruebas de complementación vegetativa para la diferenciación de genotipos del patógeno. Mediante un análisis de coordenadas principales se detectan claramente cuatro grupos de incompatibilidad vegetativa. Usando el método estandarizado de la pajita, se valoró la respuesta de 29 cultivares internacionales frente a cuatro aislamientos que pertenecen a grupos de compatibilidad vegetativa diferentes, lo que permitió constatar la diferencias en agresividad o virulencia entre aislamientos. El aislamiento más agresivo fue el asilado en la variedad ‘Xana’. Así mismo, se identificaron siete cultivares con un nivel de respuesta igual o significativamente mejor que G122, una conocida fuente de resistencia. Se buscaron nuevas fuentes de resistencia en la colección nuclear de judías del CRF-INIA. Esta búsqueda permitió identificar 11 entradas con unos niveles de resistencia elevados y significativamente mejores que G122. Para verificar la resistencia de estos 18 materiales y que la respuesta no fuese una evitación, se valoró la reacción 21 días después de la inoculación. Se realizaron tres evaluaciones independientes, usando cuatro aislamientos locales. En general, se comprobó que la enfermedad progresaba, pero en cinco materiales las plantas eran capaces de retener y controlar el patógeno a la altura del primer entrenudo (Figura 1): AB136, A195, BGE022494, BGE003121, BGE003254. Estas líneas presentan un nivel de resistencia significativamente mayor que G122 en las evaluaciones a largo plazo.
Variación en la interacción huésped-patógeno en el caso de Pythium
Este patógeno de suelo afecta principalmente a la germinación de la semilla, siendo sus efectos más graves en las variedades con germinación lenta, como el tipo fabada. Se probaron diferentes métodos de evaluación de la interacción huésped patógeno. El método más sencillo y repetible se basa en hacer germinar las semillas en presencia de un taco de medio con micelio fresco del hongo. Se valoró la respuesta de 30 cultivares conocidos. Destacaron las líneas A321 y A55, ambas con semilla coloreada, por sus elevados niveles de resistencia: germinación del 100% y sin retraso en el desarrollo de las plantas germinadas. Se evaluó la respuesta de la colección nuclear de judías del CRF-INIA. Se encontró una asociación entre la respuesta y el color de la semilla. Los peores porcentajes de germinación fueron encontrados en cultivares con semillas blancas.
Localización de las resistencias a moho blanco en el mapa genético de Xana/Cornell
En las evaluaciones la variedad ‘Xana’ muestra moderados niveles de resistencia, mientras que el cultivar ‘Cornell49242’ es susceptible. Se evaluó la respuesta de 94 líneas recombinantes frente a cinco aislamientos locales, realizando dos evaluaciones independientes por aislamiento. Así mismo, se analizaron tres caracteres morfológicos previsiblemente relacionados con la respuesta al patógeno. A partir de los datos reunidos, se localizaron las regiones genómicas implicadas en el control genético de estos caracteres. En algunos casos, las mismas regiones genómicas están implicadas tanto en la respuesta al patógeno como en el control de estos caracteres morfológicos (longitud de los entrenudos y altura de la planta en el momento de la inoculación), sugiriendo que más que una resistencia fisiológica (las defensas de la planta detienen la enfermedad) se trata de una evitación del desarrollo de la enfermedad.
Localización de las resistencias a Pythium en el mapa genético de Xana/Cornell
La variedad ‘Cornell 49242’ muestra elevados niveles de germinación mientras que el cultivar ‘Xana’ es muy susceptible, no germina. Se evaluó en cuatro tests independientes la respuesta de 94 líneas recombinantes frente a un aislamiento para dos caracteres: porcentaje de germinación y retraso en el desarrollo respecto al control (medido como longitud del primer entrenudo). Se localizaron las regiones genómicas implicadas en el control genético. El carácter ‘porcentaje de germinación’ parece tener una herencia cualitativa y segregó en una proporción 1:1. El gen fue localizado en el grupo de ligamiento 7. El carácter ‘retraso en el desarrollo’ en las líneas que germinaron parece tener una herencia cuantitativa. Se detectaron dos QTLs en los grupos de ligamiento 6 y 8 asociados a la respuesta después de germinar la semilla. En total el porcentaje de la variación explicada fue del 39%. Se planteó la hipótesis del efecto de la forma de la semilla en la respuesta a este patógeno: semillas pequeñas germinan más rápidamente y pueden evitar mejor el patógeno.
Figura 1 Test de la pajita usado para valorar la respuesta de la planta al moho blanco. Detalle de la progresión de la enfermedad en el tallo inoculado.