Estudios genéticos y mapa de ligamiento en sorgo (sorghum bicolor (l) moench) usando marcadores moleculares y morfológicos
RESUMEN: En el presente trabajo se evaluaron y seleccionaron líneas endogámicas recombinantes (LER) de sorgo y con los datos obtenidos en las evaluaciones de 37 variables cuantitativas, se construyó el mapa de ligamiento genético de sorgo. Los objetivos principales fueron: (i) mantenimiento de la población de mapeo y fenotipificación de los individuos basada en características agronómicas, fisiológicas y bioquímicas de grano, (ii) análisis de la interacción genotipo-ambiente de las LER, (iii) determinar el grado de asociación entre las diferentes variables mediante un análisis de correlación canónica, (iv) genotipificación y construcción del mapa de ligamiento genético usando marcadores moleculares (SSR y AFLP) y marcadores morfológicos, (iv) identificar regiones del genoma que codifican para características de importancia agronómica, de calidad de semilla y grano y los marcadores ligados a estas regiones. Se utilizaron 135 LER F2:9 de sorgo para grano, producto de una cruza entre la variedad Sureño y RTx430 y fueron derivadas por el método de descendencia de una sola semilla. Se sembraron durante 2006, 2007 y 2008 en las localidades de Valle Hermoso y Río Bravo, Tamaulipas y San Pedro y Zaragoza, Coahuila y College Station y Corpus Christi, Texas. Se midieron variables en campo (altura de planta, excersión, diámetro de tallo, tamaño de panoja, longitud de la hoja bandera, ancho de la hoja bandera, dulzura de tallo), de calidad de semilla (plántulas normales, plántulas anormales, semillas sin germinar, longitud de plúmula, longitud de radícula, peso seco), físicas de grano (peso volumétrico, peso de mil semillas, porcentaje de grano quebrado, porcentaje de grano manchado, porcentaje de grano con hongo, imbibición, flotación, embrión, endospermo, largo, ancho) y químicas nutricionales (contenido de calcio, fosforo, cloruro de sodio, urea, antocianinas, ceniza, lípidos, humedad, proteína, fibra y CHO). Los datos obtenidos se analizaron con ANVA combinado, pruebas con el modelo AMMI, análisis de correlación canónica y análisis de componentes principales. Se estimó la heredabilidad en sentido amplio y estrecho de cada una de las variables. Para la elaboración del mapa genético se utilizó el programa mapmaker y para el análisis de los QTLs el software r/qtl. En todas las variables de campo y calidad de semilla se detectaron diferencias altamente significativas en el ANVA, mientras que en las de calidad de grano algunas fueron no significativas, las localidades del estado de Coahuila mostraron los mejores resultados en casi todas las variables, de la misma manera en las variables de calidad de grano las localidades del país fueron mejores que las del estado de Texas en cinco de nueve variables. De acuerdo con los resultados de la prueba de AMMI en cada ambiente existen LER estables y otras mostraron interacción positiva y negativa. En las variables de campo todas resultaron altamente significativas, encontrando que estas se ven muy influenciadas en su expresión por el medio ambiente, los dos primeros componentes resultaron altamente significativos explicando arriba del 50% de la interacción, siendo las localidades de Coahuila las que mejor discriminan las LER. En las variables de calidad de semillas de igual forma resultaron todas altamente significativas, sin embargo se observó que en la expresión de estas, hubo un efecto muy importante del genotipo (LER), además en todas, el eje uno resultó altamente significativo explicando el 100% de la varianza, lo que indica que no existe mucha variabilidad entre las variables y de que el número de ambientes debe ser mayor a dos. En las variables físicas de calidad de grano se obtuvieron diferencias altamente significativas en seis de nueve variables, sin embargo solo en el porcentaje de grano quebrado, dureza y flotación los dos primeros componentes resultaron altamente significativos, observándose que estas variables son muy influenciadas por el medio ambiente. Se obtuvieron valores altos de heredabilidad en las variables de campo, en las de semillas fueron bajos y en las de calidad de grano heredabilidades altas y bajas. Para el análisis de componentes principales se consideraron variables con valores cercanos a uno en sus correlaciones y las de importancia agronómica, se obtuvieron cinco componentes principales (CP) con eigenvalores superiores a uno los cuales explicaron el 77.41 % del total de la varianza. El CP uno se observaron valores significativos en las características químicas, en CP dos en las de calidad de semilla, en el CP tres las de campo y en cuarto CP las físicas de calidad de grano. La correlación canónica de los grupos de variables (físicas vs químicas), (campo vs físicas), (campo vs semillas, físicas y químicas) y (campo y semillas vs químicas y físicas) mostraron los eigenvalores más altos y fueron altamente significativas. El análisis indica el grado de importancia de los diferentes grupos de variables destacando la importancia de las químicas, seguidas de las de campo. El mapa de ligamiento genético quedo constituido con 249 marcadores ubicados en 13 grupos de ligamiento, con una longitud total de 1534.45 cM, con un promedio de 6.57 cM entre loci contiguos. Solo se encontró un QTL significativo en la variable índice de flotación en el cromosoma 8 y 12 con un valor LOD de 3.02.
| Main Authors: | , , , , , |
|---|---|
| Format: | Texto biblioteca |
| Language: | esp |
| Published: |
Saltillo, Coahuila, México Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro
2010
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| Subjects: | Sorgo, Líneas Endogámicas, Ligamiento, |
| Tags: |
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| Summary: | RESUMEN:
En el presente trabajo se evaluaron y seleccionaron líneas endogámicas
recombinantes (LER) de sorgo y con los datos obtenidos en las evaluaciones de
37 variables cuantitativas, se construyó el mapa de ligamiento genético de
sorgo. Los objetivos principales fueron: (i) mantenimiento de la población de
mapeo y fenotipificación de los individuos basada en características
agronómicas, fisiológicas y bioquímicas de grano, (ii) análisis de la interacción
genotipo-ambiente de las LER, (iii) determinar el grado de asociación entre las
diferentes variables mediante un análisis de correlación canónica, (iv)
genotipificación y construcción del mapa de ligamiento genético usando
marcadores moleculares (SSR y AFLP) y marcadores morfológicos, (iv)
identificar regiones del genoma que codifican para características de
importancia agronómica, de calidad de semilla y grano y los marcadores ligados
a estas regiones.
Se utilizaron 135 LER F2:9 de sorgo para grano, producto de una cruza
entre la variedad Sureño y RTx430 y fueron derivadas por el método de
descendencia de una sola semilla. Se sembraron durante 2006, 2007 y 2008 en
las localidades de Valle Hermoso y Río Bravo, Tamaulipas y San Pedro y
Zaragoza, Coahuila y College Station y Corpus Christi, Texas. Se midieron
variables en campo (altura de planta, excersión, diámetro de tallo, tamaño de
panoja, longitud de la hoja bandera, ancho de la hoja bandera, dulzura de tallo),
de calidad de semilla (plántulas normales, plántulas anormales, semillas sin
germinar, longitud de plúmula, longitud de radícula, peso seco), físicas de grano
(peso volumétrico, peso de mil semillas, porcentaje de grano quebrado,
porcentaje de grano manchado, porcentaje de grano con hongo, imbibición,
flotación, embrión, endospermo, largo, ancho) y químicas nutricionales
(contenido de calcio, fosforo, cloruro de sodio, urea, antocianinas, ceniza,
lípidos, humedad, proteína, fibra y CHO).
Los datos obtenidos se analizaron con ANVA combinado, pruebas con el
modelo AMMI, análisis de correlación canónica y análisis de componentes
principales. Se estimó la heredabilidad en sentido amplio y estrecho de cada
una de las variables. Para la elaboración del mapa genético se utilizó el
programa mapmaker y para el análisis de los QTLs el software r/qtl.
En todas las variables de campo y calidad de semilla se detectaron
diferencias altamente significativas en el ANVA, mientras que en las de calidad
de grano algunas fueron no significativas, las localidades del estado de
Coahuila mostraron los mejores resultados en casi todas las variables, de la
misma manera en las variables de calidad de grano las localidades del país
fueron mejores que las del estado de Texas en cinco de nueve variables.
De acuerdo con los resultados de la prueba de AMMI en cada ambiente
existen LER estables y otras mostraron interacción positiva y negativa. En las
variables de campo todas resultaron altamente significativas, encontrando que
estas se ven muy influenciadas en su expresión por el medio ambiente, los dos
primeros componentes resultaron altamente significativos explicando arriba del
50% de la interacción, siendo las localidades de Coahuila las que mejor
discriminan las LER. En las variables de calidad de semillas de igual forma
resultaron todas altamente significativas, sin embargo se observó que en la
expresión de estas, hubo un efecto muy importante del genotipo (LER), además
en todas, el eje uno resultó altamente significativo explicando el 100% de la
varianza, lo que indica que no existe mucha variabilidad entre las variables y de
que el número de ambientes debe ser mayor a dos. En las variables físicas de
calidad de grano se obtuvieron diferencias altamente significativas en seis de
nueve variables, sin embargo solo en el porcentaje de grano quebrado, dureza
y flotación los dos primeros componentes resultaron altamente significativos,
observándose que estas variables son muy influenciadas por el medio
ambiente. Se obtuvieron valores altos de heredabilidad en las variables de
campo, en las de semillas fueron bajos y en las de calidad de grano
heredabilidades altas y bajas.
Para el análisis de componentes principales se consideraron variables
con valores cercanos a uno en sus correlaciones y las de importancia
agronómica, se obtuvieron cinco componentes principales (CP) con
eigenvalores superiores a uno los cuales explicaron el 77.41 % del total de la
varianza. El CP uno se observaron valores significativos en las características
químicas, en CP dos en las de calidad de semilla, en el CP tres las de campo y
en cuarto CP las físicas de calidad de grano.
La correlación canónica de los grupos de variables (físicas vs químicas),
(campo vs físicas), (campo vs semillas, físicas y químicas) y (campo y semillas
vs químicas y físicas) mostraron los eigenvalores más altos y fueron altamente
significativas. El análisis indica el grado de importancia de los diferentes grupos
de variables destacando la importancia de las químicas, seguidas de las de
campo.
El mapa de ligamiento genético quedo constituido con 249 marcadores
ubicados en 13 grupos de ligamiento, con una longitud total de 1534.45 cM, con
un promedio de 6.57 cM entre loci contiguos. Solo se encontró un QTL
significativo en la variable índice de flotación en el cromosoma 8 y 12 con un
valor LOD de 3.02.
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