Identificación de un panel mínimo de marcadores moleculares a partir de datos NGS apto para el desarrollo de un servicio de identificación varietal de duraznero

La fruticultura en la Argentina enfrenta el desafío de modernizarse siendo uno de los puntos claves la certificación de la identidad varietal mediante el uso de marcadores moleculares (MM). Previamente en un proyecto de secuenciación de genoma reducido analizamos 191 accesiones de la colección de germoplasma de duraznero de la EEA San Pedro. El análisis bioinformático de las 50Gb obtenidas permitió identificar un total de 113.411 SNP, 13.461 InDel y 2.133 SSR. Sobre un set reducido de marcadores genotipados en cada una de las 191 accesiones formado por 6.028 SNP, 600 InDel y 191 SRR se calculó el contenido de la información polimórfica (PIC) mediante el programa PowerMarker. El PIC varió entre 0.005 y 0.375 para SNP, 0,005-0.533 InDel y 0.005-0.634 para SSR. A partir de estos datos se analizó el panel mínimo de MM discriminante teniendo en cuenta los siguientes criterios: 1) Alto valor de PIC, 2) Excluir MM ligados y 3) Excluir SSR mono nucleótidos por dificultar la asignación de genotipos mediante análisis en geles de poliacrilamida. Se identificó un set de 10 SSR distribuidos en 6 cromosomas capaces de discriminar las 191 accesiones de la colección de germoplasma. Considerando las frecuencias alélicas observadas, se podrá asignar la identidad varietal de una muestra incógnita analizando el set de 10 MM con niveles de certezas superiores al 99,98%. Estos resultados y el plan de negocio asociado sugieren que es factible establecer un servicio competitivo para la identificación /certificación varietal de duraznero.EEA San PedroFil: Aballay, Maximiliano Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Valentini, Gabriel Hugo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Sánchez, Gerardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; Argentin

El uso de genómica basada en “Next Generation Sequencing” permitió la identificación de nuevos marcadores ligados a caracteres de interés para la mejora del duraznero mediante mapeo por asociación

El mejoramiento de duraznero se ve limitado por el período juvenil de la especie que requiere entre 4 a 5 años para evaluar el resultado de una cruza. Por tanto, la implementación de selección por marcadores moleculares (MM) resulta clave para volver más eficiente el proceso en términos de ahorro de recursos y tiempo. Previamente, desarrollamos una plataforma de genotipado por secuenciación, basada en ddRAD-seq que nos permitió estudiar la variabilidad y estructura poblacional de la colección de germoplasma de duraznero. El objetivo de este trabajo fue identificar MM ligados a caracteres útiles para la mejora mediante un estudio de asociación (GWAS). Para llevar a cabo este trabajo se utilizó un set de 191 accesiones de duraznero genotipadas con 5.480 SNPs, 694 InDel y 512 SSR analizadas mediante ddRAD-seq y fenotipadas para los caracteres: color de pulpa, melting/no-melting, ausencia de vellosidad en la piel (nectarinas), fecha de floración y fecha de cosecha. El estudio de GWAS se realizó en el software TASSEL, bajo el modelo GLM- PCA (General Linear Model- Principal Analysis Components) que corrige los posibles efectos de estructura poblacional mediante datos de PCA. Como resultado se identificaron QTL para fecha de floración en Chr1 y Chr4, color de pulpa en Chr1, fecha de cosecha en Chr4 y para el carácter nectarina en Chr5; en concordancia con estudios previos, sin embargo los MM asociados no fueron descritos hasta la fecha. Estos resultados resaltan la ventaja de utilizar datos derivados de secuenciación para la identificación de nuevos MM. Este set de MM noveles resulta una herramienta útil para aplicar en el programa de mejora tanto en la elección de parentales como para la selección asistida por MM en las progenies. Estos resultados son el punto de partida para la implementar selección genómica al programa de mejora de la EEA San Pedro.EEA San PedroFil: Aballay, Maximiliano Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Valentini, Gabriel Hugo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Sánchez, Gerardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; Argentin

Fine-tuning the performance of ddRAD-seq in the peach genome

The advance of Next Generation Sequencing (NGS) technologies allows high-throughput genotyping at a reasonable cost, although, in the case of peach, this technology has been scarcely developed. To date, only a standard Genotyping by Sequencing approach (GBS), based on a single restriction with ApeKI to reduce genome complexity, has been applied in peach. In this work, we assessed the performance of the double-digest RADseq approach (ddRADseq), by testing 6 double restrictions with the restriction profile generated with ApeKI. The enzyme pair PstI/MboI retained the highest number of loci in concordance with the in silico analysis. Under this condition, the analysis of a diverse germplasm collection (191 peach genotypes) yielded 200,759,000 paired-end (2 × 250 bp) reads that allowed the identification of 113,411 SNP, 13,661 InDel and 2133 SSR. We take advantage of a wide sample set to describe technical scope of the platform. The novel platform presented here represents a useful tool for genomic-based breeding for peach.EEA San PedroFil: Aballay, Maximiliano Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; Argentina.Fil: Aballay, Maximiliano Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científica y Técnicas; ArgentinaFil: Aguirre, Natalia Cristina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina.Fil: Aguirre, Natalia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina.Fil: Filippi, Carla Valeria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Filippi, Carla Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Valentini, Gabriel Hugo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Sánchez, Gerardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; Argentin

Análisis integrado de caracteres fenológicos del duraznero mediante estudios de asociación del genoma completo durante una campaña

PosterEn regiones de clima templado, las temperaturas condicionan a los productores a seleccionar cultivares de duraznero con caracteres fenológicos adecuados con el objetivo de disminuir los riesgos de daños por heladas e ingresar a mercados en momentos de menor oferta. Cultivares con floraciones tardías y cosechas tempranas reunirían éstos requisitos. El acceso a tecnologías de secuenciación genómica y la identificación de marcadores moleculares (MM) pretende eficientizar la utilización de recursos en los programas de mejora, acortando los períodos de selección y mejorado la precisión de cruzamientos dirigidos. El objetivo de este trabajo es determinar el control genético de los caracteres fenológicos desde floración a cosecha.EEA San PedroFil: Chirino, Julián Santiago. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Aballay, Maximiliano Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Valentini, Gabriel Hugo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Sánchez, Gerardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; Argentin

Aplicación de una metodología basada en aprendizaje automático para el mejoramiento genético de duraznero

PosterEl mejoramiento genético de duraznero es una actividad a largo plazo que implica una gran inversión de tiempo en comparación con los cultivos anuales debido principalmente a dos desafíos: largos períodos juveniles y plantas de gran tamaño. El desarrollo en las tecnologías de secuenciación que se ha producido en los últimos años hace posible acceder a un gran caudal de información, ayudando a acelerar el proceso de mejoramiento. Este nivel de información nos permite aplicar técnicas de aprendizaje automático que pueden encontrar patrones, y realizar predicciones que ayuden al proceso de mejoramiento.EEA San PedroFil: Aballay, Maximiliano Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Chirino, Julián Santiago. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Valentini, Gabriel Hugo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Sánchez, Gerardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; Argentin

Estudio de la base genética del carácter nectarina integrando análisis moleculares con genómica en una colección amplia de germoplasma de Prunus persica (L. Batsch.)

Una de las características comerciales más utilizadas para clasificar el fruto del duraznero es la presencia o ausencia de tricomas en su piel, denominándolo durazno o nectarina respectivamente. El carácter durazno/nectarina fue descrito como monogénico (G/g) y se ha asociado la ausencia de tricomas a la inserción de un retrotransposon en el gen candidato PpeMYB25. Considerando que el fenotipo durazno es dominante, las nectarinas deberían ser mutantes homocigotas para la inserción. El objetivo de este trabajo fue estudiar a nivel molecular el carácter durazno/nectarina en la colección de germoplasma de la EEA San Pedro. Se analizaron 147 accesiones: 119 con fenotipo durazno y 28 nectarina. La caracterización molecular se realizó mediante un marcador codominante (IndelG) en PCR Multiplex con primers que permiten discriminar la presencia (amplicón de 197pb) o ausencia (amplicón de 941pb) de la inserción. Asimismo, se estudió la asociación del marcador diagnostico mediante GWAS, incluyendo un set de 6.687 marcadores (SNP, InDels y SSR) identificados por GBS. El análisis permitió determinar que todas las nectarinas presentaron solo el amplicón de 197pb, esperado para presencia de la inserción. En cuanto a las accesiones de fenotipo durazno, se identificaron 85 homocigotas para el alelo de referencia de durazno (941pb), 32 heterocigotas (941pb/197pb) y 2 casos homocigotas para el alelo de 197pb. En el estudio de asociación el marcador IndelG mostró el mayor valor de asociación (LOD = 20) seguido por dos SNP (con un LOD de 17 y 15 respectivamente). Se concluye que el marcador IndelG resulta una herramienta útil para la selección asistida por marcadores. Sin embargo, es necesario realizar estudios adicionales para probar/desestimar la implicancia de PpeMYB25 como gen funcional para futuros desarrollos biotecnológicos.EEA San PedroFil: Soria, Florencia Elizabeth. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Aballay, Maximiliano Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Valentini, Gabriel Hugo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Sánchez, Gerardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; Argentin

Análisis preliminar del control genético de etapas fenológicas en duraznero (Prunus persica (L.) Bastch) a través de estudios de mapeo por asociación como nuevos enfoques del programa de mejoramiento en la EEA San Pedro

Presentación con diapositivasLa ecofisiología del cultivo de duraznero alterna períodos de dormición entre las estaciones de crecimiento. Las yemas florales y vegetativas se someten a condiciones de bajas temperaturas (4,5°C), etapas denominadas endodormancia y ecodormancia respectivamente, para luego desencadenar los procesos de floración y brotación. La EEA San Pedro cuenta con un panel de más de 200 accesiones genotipadas con 13.586 variantes polimórficas (SNP, InDel y SSR). El objetivo de este trabajo consistió en el estudio del control genético de las etapas de fenológicas (endodormancia, ecodormancia y floración) en la colección de germoplasmas de durazneros.EEA San PedroFil: Chirino, Julián Santiago. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Chirino, Julián Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Aballay, Maximiliano Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Aballay, Maximiliano Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Valentini, Gabriel Hugo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Sánchez, Gerardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; Argentin

Novel NGS-Based genomic platform reveals unexploited variability of Prunus persica (L. Batch) for future genetic breeding of peach

Peach is a diploid (2n=2x=16) specie with a small genome (265Mb), compared to other economically important crops. Due to its self-compatibility and long generation periods, modern peach cultivars have a narrow genetic variability. Therefore novel germoplasms are continuously pursued for breeding purposes. The advance of Next Generation Sequencing (NGS) technologies allows high-throughput genotyping at a reasonable cost but in the case of peach, were scarcely developed. At present, a standard Genotyping By Sequencing (GBS), based in a single restriction with ApekI to reduce genome complexity, was applied in peach. We compared 6 double restrictions with the restriction generated with ApeKI to find that the combination of PstI/MboI retained the highest number of loci in concordance with in silico analysis. With this novel GBS platform, a diverse peach germoplasm collection composed of 190 genotypes was analysed. The libraries were sequenced (HiSeq 1500 Illumina) to obtain a total of 207052814 of paired-end (2x250bp) reads. The mapping against peach genome allowed the identification of 107760 SNP. Phylogenetic and population structure analyses sugested that a group of Bolivian traditional peaches and feral germoplasms of Argentine shares a common origin that probably goes back from the colony period where this specie was introduced in the American continent by the Spanish. Principal Component Analysis (PCA) from genomic data showed that these ancestral germoplasms differ largely from modern peach cultivars. Our results in combination with some outstanding trait of these genotypes (high yield/vigour, pathogen resistance, thermal requirements, etc.) encourage their use in peach breeding programs.EEA San PedroFil: Aballay, Maximiliano Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Valentini, Gabriel Hugo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Aguirre, Natalia Cristina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Filippi, Carla Valeria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Daorden, María Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Sánchez, Gerardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; Argentin

“Rosalinda INTA”, “Milonga INTA”, “Tehuelche INTA”, “Biguá INTA”, “Chamamé INTA” y “Pampa INTA” : Nuevas variedades de duraznero destinadas al mercado en fresco originadas en la EEA San Pedro (provincia de Buenos Aires)

Las variedades que se describen en este informe fueron seleccionadas entre los individuos originados a partir de cruzamientos dirigidos entre distintos cultivares, algunos de uso comercial en la zona, caracterizadas por su buena adaptación a las condiciones regionales de cultivo, y otros sin difusión comercial pero disponibles en la colección de variedades de la EEA San Pedro.EEA San PedroFil: Valentini, Gabriel Hugo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Sánchez, Gerardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Aballay, Maximiliano Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Aballay, Maximiliano Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Soria, Florencia Elizabeth. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Soria, Florencia Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Chirino, Julián Santiago. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Chirino, Julián Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Caracterización del BAG de duraznero y loci asociados a la conservación y daños por frío en frutos mediante GWAS

PosterLos duraznos son sensibles a las bajas temperaturas (0–5 °C) y desarrollan síntomas durante el almacenamiento refrigerado denominados daños por frío. Se destacan la harinosidad, el pardeamiento y sangrado. Los daños reducen la aceptación de los frutos y los cortos períodos de almacenamiento poscosecha limitan su distribución a mercados distantes. La búsqueda de variabilidad en banco activo de germoplasma (BAG) y el desarrollo de técnicas moleculares para la identificación del origen genético de este fenómeno abre un panorama prometedor para ampliar los períodos de almacenamiento y extender la vida útil de los frutos. El objetivo de este trabajo fue determinar el control genético de los caracteres de conservación refrigerada, daños por frío y caracterizar el BAG en condiciones de almacenamiento.EEA San PedroFil: Chirino, Julián Santiago. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Aballay, Maximiliano Martín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Budde, Claudio Olaf. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Valentini, Gabriel Hugo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; ArgentinaFil: Sánchez, Gerardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Pedro; Argentin