Resultado Proyecto
Mejora genética frente a cuatro hongos patógenos comunes en los cultivos locales de judía
Referencia: RTA2012-0052-00-00. Organismo financiador: Ministerio de Economía y Competitividad Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA). Cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Importe: 50.000 €. Duración: 2013-2016.
 |
 |
 |
Equipo investigador
Juan José Ferreira Fernández.SERIDA
Ana María Campa Negrillo. SERIDA
Elena Pérez-Vega. SERIDA
Noemí Trabanco Martín. INIA (becaria)
Ester Murube. FPI INIA
Resultados y conclusiones
1. Oídio o moho gris
Hasta donde se conoce, la resistencia a oídio en judía presenta una naturaleza cualitativa, habiéndose descrito dos genes de resistencia localizados en los grupos de ligamiento (GL) Pv11 y Pv04.
1.1 Introgresión de resistencia en la línea de faba X2776. Se concluyó un programa de retrocruzamientos donde el genotipo Porrillo Sintético fue usado como fuente de resistencia y la línea X2776 (var. comercial Maruxina) como parental recurrente. Cuatro líneas obtenidas en este programa de mejora fueron analizadas mediante ‘Genoyping by Sequencing’ junto con las líneas Xana, X2776 y Porrillo Sintético. La comparación del genotipo de ambos parentales permitió identificar in fragmento introgresado (procedente de Porrillo Sintético) en el extremo del GL Pv04. Se obtuvo la línea X4562 que presenta, plantas con hábito de crecimiento determinado, resistencia a antracnosis (razas 6 y 38 entre otras), resistencia a potyvirus (BCMV y BCMNV) resistencia total a oidio y semilla dentro del tipo faba granja.
1.2 Análisis de la resistencia genética en diferentes genotipos. Para investigar el control genético de la resistencia a oidio e identificar nuevos genes útiles en mejora se desarrollaron y analizaron cinco poblaciones segregantes F2:3:
- Población F2:3 X2776 x Porrillo Sintético (160 familias). Los resultados permitieron concluir que el gen que condiciona resistencia total en Porrillo Sintético está localizado al principio del GL Pv04. Este gen se flanqueó con dos marcadores localizados en las posiciones 84.202-218.664 pb, respectivamente. En esta región se han anotado un total de 7 genes, de los que 4 disponen de anotación funcional (Phvul.004G001200, Phvul.004G001300, Phvul.004G001400 y Phvul.004G001500). Las pruebas de expresión diferencial mediante RT-qPCR revelaron un aumento significativo tras la inoculación en la expresión de la proteína Phvul.004G001500 en el cultivar Porrillo Sintético, y por lo tanto su implicación en la respuesta de resistencia a oidio.
- Población F2:3 X2776 x G122 (98 familias). Los resultados permitieron concluir que el gen que condiciona resistencia intermedia a oidio en X2776 está localizado en el GL Pv11, en una posición correspondiente con el cluster de resistencia a antracnosis Co-2.
- Población F2:3 BAT93 x G19833 (133 familias). En esta población el gen que condiciona resistencia a oidio en G19833 fue mapeado en el principio del GL Pv04.
- Población F2:3 Xana x BelNeb (98 familias). En esta población el gen que condiciona resistencia total en BelNeb fue mapeado en el principio del GL Pv04.
- Población F2:3 X2776 x BGE003161 (79 familias). En esta población el gen que condiciona resistencia total en la accesión local BGE003161 también fue mapeado en el principio del GL Pv04.
Se desconoce si los diferentes genes mapeados en el GL Pv04 son el mismo locus o diferentes loci ligados. La caracterización de estas fuentes de resistencia pone a disposición genotipos y marcadores moleculares para la selección asistida frente a esta enfermedad.
2.Moho blanco
La resistencia a moho blanco presenta una naturaleza cuantitativa, habiéndose descrito tanto una resistencia fisiológica como una resistencia por evitación. En este apartado se abordó:
2.1 Introgresión de resistencia en la línea tipo faba granja X2776. Se ha desarrollado un programa de mejora, mediante selección individual genealógica, para incrementar los niveles de resistencia a moho blanco en faba. En este programa se partía de familias F4Bc1 derivadas del retrocruzamiento ((A195xX2776) x X2776), siendo la línea A195 la fuente de resistencia y X2776 la línea de faba. Al final se seleccionaron 13 familias que en su mayor parte no disponían de un fenotipo de semilla dentro de tipo faba granja y su nivel de resistencia era intermedio entre los parentales A195 y X2776, aunque significativamente mejores que X2776. Estos resultados indican la necesidad de realizar nuevos cruzamientos para tratar de introgresar una resistencia elevada en el tipo faba granja.
2.2 Desarrollo de nuevas fuentes de resistencia. En este punto se pretendía desarrollar nuevas líneas con elevados niveles de resistencia frente a este patógeno. A partir del cruzamiento sencillo entre las líneas resistentes AB136 y A195 se desarrolló un programa de mejora basado en la autofecundación de un descendiente en cada generación a partir de plantas F2. De este modo se alcanzó la cuarta generación de autofecundación (F2:4), se evaluaron sus descendientes y se seleccionaron 8 familias con mayores niveles de resistencia (mayor o similar a los parentales) entre un total de 128 familias. Al final se identificaron 5 líneas cuyos niveles de resistencia eran significativamente mayores que la de los padres: ABA116_1, ABA109_5_3, ABA116_3, ABA77_2, ABA77_5_3. Estos niveles de resistencia fueron confirmados por la evaluaciones realizas por el Dr P Miklas (USDA-ARS, EEUU).
3. Ascochyta
3.1 Puesta a punto del método de inoculación para testar la respuesta en plántula a ascochyta. Búsqueda de fuentes de resistencia a ascochyta. Para la puesta a punto del método de evaluación en condiciones controladas se partió del método usado en antracnosis. Para la valoración de síntomas después de la inoculación se adaptó la escala de valoración 1-9 descrita en garbanzo considerando, principalmente, los síntomas en los nudos. Los resultados de estos test de resistencia sugieren que la respuesta frente a este patógeno no presenta un modo de herencia cualitativo controlado por genes mayores dado que hay una gradación en los síntomas detectados.
3.2 Identificación de fuentes de resistencia. La evaluación de 105 líneas del stock genético del SERIDA, sólo detectó cuatro líneas prometedoras; Música, Beryl, UI465 y A784. La evaluación del germoplasma local incluido en la colección nuclear (198 entradas), permitió identificar 17 accesiones con elevados niveles de resistencia (respuesta media < 5, en una escala 1-9). A partir de estas accesiones se desarrollaron líneas puras por autofecundación de plantas individuales (8-10 líneas por accesión). Los descendientes de 5 plantas (líneas) de cada accesión se reevaluaron con objeto de verificar los altos niveles de resistencia encontrados en anteriores tests. Los resultados permitieron identificar posible mezclas dentro de accesiones y verificar los altos niveles de resistencia en las entradas BGE04435, BGE04453 y BGE08987. Finalmente se evaluaron conjuntamente en dos tests los mejores materiales identificados hasta el momento: cuatro líneas mejoradas (Música, Beryl, UI465 y A784) y las tres mejores líneas desarrolladas a partir de tres accesiones de la colección nuclear (4435-22, 4453-4 y 8987-4). Al final se han podido seleccionar tres líneas con elevados niveles de resistencia a este patógeno (4453-4, 4435-22 y UI465) y cuya respuesta no difiere significativamente de las mejores fuentes de resistencia disponibles en la especie Phaseolus coccineus L.