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Proyectos SERIDA

Análisis genéticos para la actualización de conocimientos y desarrollo de herramientas útiles en la mejora genética de judía grano y verde (Phaseolus vulgaris L.)

Dr. Juan José Ferreira. (2018-2020)

El objetivo principal de este proyecto es obtener información que permita acelerar los programas de mejora genética en la especie. En este proyecto, se plantea realizar análisis genéticos (forward genetic analysis) que permitan aportar conocimientos genéticos y genómico sobre el control del fenotipo de semilla, la rotura de la semilla, el fenotipo de la vaina, el contenido en polifenoles de la semilla y la resistencia a antracnosis y moho blanco. Para ello desarrollarán análisis de ligamiento, mapeo de QTL y mapeo por asociación (GWAS; Genome-wide association study). Así mismo, se planea realizar trabajos de pre-breeding para resistencia a mancha angular, una enfermedad emergente en el cultivo local de la faba.
Los objetivos concretos que se persiguen y los trabajos realizados en cada uno de ellos fueron:
1. Investigar la estructura y diversidad reunidas en un panel de 308 líneas. Como resultado de trabajos previos se constituyó el panel de diversidad del SERIDA (SERIDA Diversity Panel, SDP) (Figura 1). Este panel está formado por 308 líneas, incluyendo la colección nuclear española de judías así como variedades para consumo verde. El panel fue genotipado con 9972 marcadores SNP (single nucleotide polymorphism) obtenido mediante genotipado masivo por secuenciación. Se analizó la estructura de este Panel y se encontró una alta proporción de líneas intermedias entre el acervo genético Andino y Mesoamericano que en muchos caso se corresponden con líneas de verdeo. Este trabajo ha sido publicado en la revista Genes (https://www.mdpi.com/2073-4425/9/11/518).
2. Analizar el control genético de caracteres morfológicos de semilla. El SDP fue evaluado en invernadero en varias campañas para caracteres morfológicos de vaina y semilla con el objeto de investigar la arquitectura del control genético de estos caracteres mediante análisis de asociación.
3. Estudiar el control genético de la rotura de la semilla. Se concluyó el estudio del efecto de la fecha de siembra sobre dos variedades de faba (Maruxina y Maximina). Los resultados fueron publicados en la revista Tecnología Agroalimentaria (http://www.serida.org/publicacionesdetalle.php?id=7475). También se investigó la rotura de la semilla en la población Xana/Cornell multiplicada en invernadero. En esta población se observaron algunas líneas con una elevada tasa de semillas rotas. Esta evaluación para la rotura de la semilla será repetida en sucesivas campañas.
4. Analizar la variación y el control genético del contenido en polifenoles de la semilla en el panel. Con la semilla derivada de la multiplicación del SDP en invernadero (276 líneas), el Área de Tecnología de los Alimentos abordó el análisis del contenido en diferentes moléculas calificadas dentro del grupo de polifenoles mediante HPLC.
5. Profundizar en el control de la resistencia a antracnosis y moho blanco. Las dos enfermedades están presentes en los cultivos locales y la antracnosis es un modelo para entender la resistencia raza especifica. Se trabajó en
5.1. Localización fina del gen de resistencia a antracnosis Co-5. Se concluyó la obtención de la población de líneas recombinantes Tu/Musica (170 líneas). El gen Co-5 ha sido descrito en la variedad TU. Se desarrolló el genotipado de esta población mediante genotipado por secuenciación para construir un mapa genético y posicionar este gen.
5.2. Estudio de la organización de la resistencia a moho blanco en el panel de diversidad (SDP). Se evaluó el SDP frente a un aislamiento local de moho blanco. Se realizó en análisis de asociación (GWAS) que permitió verificar 5 QTL previamente descrito e identificar otros nuevos.
5.3. Mapeo por asociación, utilizando el Panel-SERIDA, de la resistencia genética a las razas de antracnosis 3, 38. Se evaluó la respuesta a las razas 3 y 38 de Colletotrichum lindemithianum en las 308 líneas del SDP y se realizó un mapeo por asociación. Se verificó la implicación de los genes Co-2, Co-3, Co-4 y Co-5 en la respuesta de resistencia a estas razas y se identificaron nuevas regiones candidatas.
5.4. Mapa fino del gen de resistencia Co-3 en la población RIL Xana x BAT93. Se abordó el estudio de la resistencia a las razas 3, 38, 39, 65, 73 y 357. Se realizó un mapeo genético fino de estas resistencias utilizando un mapa desarrollado en esta población mediante genotipado masivo.

6. Realizar estudios previos a la mejora para mancha angular. Estudio de la variación local del patógeno y búsqueda de fuentes e resistencia frente a los aislamientos locales. Se realizaron dos nuevos aislamientos de este patógeno a partir de muestras recogidas en Villaviciosa y se recuperaron aislamientos antiguos.


Resultados Preliminares

No disponible(s)


Ficha del Proyecto
TítuloAnálisis genéticos para la actualización de conocimientos y desarrollo de herramientas útiles en la mejora genética de judía grano y verde (Phaseolus vulgaris L.)
CódigoAGL207-87050_R.
Área

Cultivos Hortofrutícolas y Forestales.
Programa de Genética Vegetal.

CoordinadorDr. Juan José Ferreira
Equipo InvestigadorJuan José Ferreira Fernández SERIDA, Genética Vegetal, Área Cultivos Hortofrutícolas
Ana María Campa Negrillo SERIDA, Genética Vegetal, Área Cultivos Hortofrutícolas
Ester Murube Torcida FPI-INIA, Genética Vegetal, Área Cultivos Hortofrutícolas
Roberto Rodríguez Madrera SERIDA, Área de Tecnología de los Alimentos
Belén Suárez Valles SERIDA, Área de Tecnología de los Alimentos

Equipo Técnico
FinanciaAgencia Estatal de Investigación, Gobierno de España
Colabora
Periodo2018-2020
EstadoVigente
Cantidad84000€
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