Resultado Proyecto

Desarrollo de un mapa genético funcional para caracteres morfo-agronómicos, sensoriales y resistencias a enfermedades en judía común (Phaseolus vulgaris L.)

Referencia: RTA2011-0076-CO2-01. Organismo financiador: Ministerio de Ciencia e Innovación Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria Cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional. Importe: 141.078 €. Duración: 2011-2014.

Equipo investigador

Juan José Ferreira Fernández. SERIDA
Ana María Campa Negrillo. SERIDA
Elena Pérez-Vega. SERIDA
Guillermo García González de Lena. SERIDA
Noemí Trabanco Martín. INIA (becaria)

Entidad Colaboradora

Escuela Superior de Agricultura de Barcelona-Universidad Politécnica de Cataluña

Avance de resultados

1. Clusters de genes de resistencia a antracnosis 

Entender y conocer el control genético de la resistencia a antracnosis facilitará la mejora genética frente a este patógeno así como frente a otros hongos patógenos en esta especie.
1.1 Análisis en la población de líneas recombinantes derivada del cruzamiento AB136/MDRK. Se han añadido nuevos marcadores al mapa genéticos desarrollado en esta población con objeto de etiquetar mejor las regiones genómicas candidatas a ser portadoras de genes de resistencia. Se desarrolló una disección genética para localizar los dos genes que protegen frente a la raza 6 de antracnosis en AB136. Uno de estos genes se localizó en el cluster Co-5, grupo de ligamiento Pvo7, y el otro en el grupo de ligamiento Pv11. Se ha trabajado en la diferenciación genética y molecular de los dos posibles clusters de resistencia presentes en el extremo del grupo de ligamiento Pv11, el cluster Co-2 derivado de la variedad Cornell 49242 y el identificado en la variedad AB136.
1.2 Análisis en la población F2:3 derivada del cruzamiento TU/MDRK. El genotipo TU contiene un cluster de genes en el grupo de ligamiento Pv07 (cluster Co-5). Se ha acotado una región que incluye siete secuencias que codifican para proteínas con dominio LRR, típicamente vinculadas la respuesta a patógenos en plantas. Se ha trabajado en el desarrollo de marcadores específicos de cada una de estas secuencias codificantes de estas proteínas. También se ha re-secuenciado y anotado de novo esta región genómica (250.000 pb) aunque los resultados obtenidos no han permitido identificar secuencias de nucleótidos codificantes (genes) distintas a la presentes en el genotipo de referencia G19833.
1.3 Análisis en la población F2:3 derivada del cruzamiento SEL1308/MDRK. La línea SEL1308 deriva de la variedad G2333 que muestrea resistencia frente a la mayoría de las razas descritas de antracnosis. Se ha investigado la herencia de la resistencia a cuatro razas de antracnosis en este genotipo. Los resultados revelaron que SEL1308 dispone de dos regiones genómicas (clusters de genes) implicadas en el control de la resistencia frente a este patógeno localizadas en los grupos de ligamiento Pv03 y Pv08. El análisis in silico ha permitido identificar un cluster de genes que codifican para proteínas con dominio LRR en la región donde se mapearon los genes de resistencia en el grupo Pv03.

2- Localización de QTLs asociados a la longevidad de la semilla

La longevidad de la semilla es un carácter importante en el mantenimiento de las colecciones de germoplasma y de la comercialización de la semilla. En esta anualidad se ha trabajado en:
i) Puesta a punto del test para acelerar el envejecimiento de la semilla bajo condiciones controladas.
ii) Análisis de la respuesta de un juego de 42 variedades de referencia multiplicadas en dos ambientes. Se ha observado variación en la respuesta de los genotipos (% germinación después del tratamiento) y varios tipos de respuesta de la semilla tratada: sin germinación / germinación anormal / germinación normal.
iii) Multiplicación de la población de RIL Xana/Cornell 49242 en campo para disponer de semilla con idéntica antigüedad para realizar los test de envejecimiento forzado.
iv) Inicio de la valoración de la respuesta al tratamiento de la población de RIL Xana/Cornell 49242 multiplicada en dos ambientes, invernadero y campo.

3- Localización de QTL asociados a la respuesta a la temperatura en la germinación de la semilla

La velocidad de germinación es un carácter importante ya que se ha relacionado con la evitación de algunos patógenos de raíz y con la rápida implantación del cultivo. Se han realizado pruebas con diferentes sustratos y condiciones de temperatura y humedad:
i) Se ha investigado la variación en la duración de la germinación en 10 variedades con las siguientes temperaturas 18, 21, 24 y 28 ºC. Se apreciaron diferencias significativas entre el tiempo de germinación en las temperaturas extremas y en la tolerancia al frio en germinación.
ii) Análisis de la respuesta a 18ºC y 28ºC de un juego de 42 variedades de referencia multiplicadas en dos ambientes. Se apreciaron diferencias significativas en el tiempo de germinación en las temperaturas extremas entre los parentales de la población de líneas recombinantes, Xana y Cornell 49242 (Figura 1).
iii) Se ha evaluado la respuesta de la población de líneas recombinantes Xana/Cornell (104 líneas) multiplicadas en dos ambientes con vistas a la identificación de las regiones genómicas (QTL) implicadas en el control de este carácter.

4- Localización de QTLs asociados a caracteres agronómicos con especial énfasis en el grado de curvatura de la semilla, atributos sensoriales y composición química de la semilla 

El equipo de la U. P. Cataluña ha desarrollado una población de líneas recombinantes derivadas del cruzamiento Xana x Moncau (95 líneas). Con el objeto de tener semilla para posteriores análisis y localización de QTL asociados a los caracteres investigados, durante esta anualidad esta población se ha multiplicado en tres ambientes: en dos localidades de Cataluña y en Villaviciosa. Esta multiplicación ha sido aprovechada para medir caracteres de planta, vaina y semilla. Paralelamente se ha investigado el polimorfismo para 209 marcadores moleculares de posición conocida en el mapa genético, siendo 100 de ellos polimórficos entre los parentales de esta población. Estos marcadores se utilizarán en el desarrollo del mapa genético que soporte el análisis de QTL.

Figura 2. Tiempo medio de germinación (horas) de 42 variedades de judía a 18 y 28ºC. Se indica la tolerancia al frio durante la germinación estimada como diferencia entre los tiempos medios de la germinación a 18 y 28ºC.