Linkage disequilibrium patterns, population structure and diversity analysis in a worldwide durum wheat collection including Argentinian genotypes

Background: Durum wheat (Triticum turgidum L. ssp. durum Desf. Husn) is the main staple crop used to make pasta products worldwide. Under the current climate change scenarios, genetic variability within a crop plays a crucial role in the successful release of new varieties with high yields and wide crop adaptation. In this study we evaluated a durum wheat collection consisting of 197 genotypes that mainly comprised a historical set of Argentinian germplasm but also included worldwide accessions. Results: We assessed the genetic diversity, population structure and linkage disequilibrium (LD) patterns in this collection using a 35 K SNP array. The level of polymorphism was considered, taking account of the frequent and rare allelic variants. A total of 1547 polymorphic SNPs was located within annotated genes. Genetic diversity in the germplasm collection increased slightly from 1915 to 2010. However, a reduction in genetic diversity using SNPs with rare allelic variants was observed after 1979. However, larger numbers of rare private alleles were observed in the 2000–2009 period, indicating that a high reservoir of rare alleles is still present among the recent germplasm in a very low frequency. The percentage of pairwise loci in LD in the durum genome was low (13.4%) in our collection. Overall LD and the high (r2 > 0.7) or complete (r2 = 1) LD presented different patterns in the chromosomes. The LD increased over three main breeding periods (1915–1979, 1980–1999 and 2000–2020). Conclusions: Our results suggest that breeding and selection have impacted differently on the A and B genomes, particularly on chromosome 6A and 2A. The collection was structured in five sub-populations and modern Argentinian accessions (cluster Q4) which were clearly differentiated. Our study contributes to the understanding of the complexity of Argentinian durum wheat germplasm and to derive future breeding strategies enhancing the use of genetic diversity in a more efficient and targeted way.EEA BarrowFil: Roncallo, Pablo F. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Roncallo, Pablo F. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Larsen, Adelina Olga. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Barrow; ArgentinaFil: Achilli, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Achilli, Ana Laura. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Saint Pierre, Carolina. International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT); MéxicoFil: Gallo, Cristian Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Gallo, Cristian Andrés. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Dreisigacker, Susanne. International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT); MéxicoFil: Echenique, Carmen Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Echenique, Carmen Viviana. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentin

Population structure, allelic variation at Rht-B1 and Ppd-A1 loci and its effects on agronomic traits in Argentinian durum wheat

Exploring the genetic variability in yield and yield-related traits is essential to continue improving genetic gains. Fifty-nine Argentinian durum wheat cultivars were analyzed for important agronomic traits in three field experiments. The collection was genotyped with 3565 genome-wide SNPs and functional markers in order to determine the allelic variation at Rht-B1 and Ppd-A1 genes. Population structure analyses revealed the presence of three main groups, composed by old, modern and genotypes with European or CIMMYT ancestry. The photoperiod sensitivity Ppd-A1b allele showed higher frequency (75%) than the insensitivity one Ppd-A1a (GS105). The semi-dwarfism Rht-B1b and the Ppd-A1a (GS105) alleles were associated with increases in harvest index and decreases in plant height, grain protein content and earlier heading date, although only the varieties carrying the Rht-B1 variants showed differences in grain yield. Out of the two main yield components, grain number per plant was affected by allelic variants at Rht-B1 and Ppd-A1 loci, while no differences were observed in thousand kernel weight. The increases in grain number per spike associated with Rht-B1b were attributed to a higher grain number per spikelet, whereas Ppd-A1a (GS105) was associated with higher grain number per spikelet, but also with lower spikelets per spike

Differentially methylated genes involved in reproduction and ploidy levels in recent diploidized and tetraploidized Eragrostis curvula genotypes

Epigenetics studies changes in gene activity without changes in the DNA sequence. Methylation is an epigenetic mechanism important in many pathways, such as biotic and abiotic stresses, cell division, and reproduction. Eragrostis curvula is a grass species reproducing by apomixis, a clonal reproduction by seeds. This work employed the MCSeEd technique to identify deferentially methylated positions, regions, and genes in the CG, CHG, and CHH contexts in E. curvula genotypes with similar genomic backgrounds but with different reproductive modes and ploidy levels. In this way, we focused the analysis on the cvs. Tanganyika INTA (4x, apomictic), Victoria (2x, sexual), and Bahiense (4x, apomictic). Victoria was obtained from the diploidization of Tanganyika INTA, while Bahiense was produced from the tetraploidization of Victoria. This study showed that polyploid/apomictic genotypes had more differentially methylated positions and regions than the diploid sexual ones. Interestingly, it was possible to observe fewer differentially methylated positions and regions in CG than in the other contexts, meaning CG methylation is conserved across the genotypes regardless of the ploidy level and reproductive mode. In the comparisons between sexual and apomictic genotypes, we identified differentially methylated genes involved in the reproductive pathways, specifically in meiosis, cell division, and fertilization. Another interesting observation was that several differentially methylated genes between the diploid and the original tetraploid genotype recovered their methylation status after tetraploidization, suggesting that methylation is an important mechanism involved in reproduction and ploidy changes.Fil: Carballo, José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Achilli, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Hernández, Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Bocchini, M.. Università di Perugia; ItaliaFil: Pasten, Maria Cielo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Marconi, G.. Università di Perugia; ItaliaFil: Albertini, Emiliano. Università di Perugia; ItaliaFil: Zappacosta, Diego Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Echenique, Carmen Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentin

Multiple Local and Recent Founder Effects of TGM1 in Spanish Families

<div><h3>Background</h3><p>Mutations in the <em>TGM1</em> gene encoding transglutaminase 1 are a major cause of autosomal recessive congenital ichthyosis. In the Galician (NW Spain) population, three mutations, c.2278C>T, c.1223_1227delACAC and c.984+1G>A, were observed at high frequency, representing ∼46%, ∼21% and ∼13% of all <em>TGM1</em> gene mutations, respectively. Moreover, these mutations were reported only once outside of Galicia, pointing to the existence of historical episodes of local severe genetic drift in this region.</p> <h3>Methodology/Principal Findings</h3><p>In order to determine whether these mutations were inherited from a common ancestor in the Galician population, and to estimate the number of generations since their initial appearance, we carried out a haplotype-based analysis by way of genotyping 21 SNPs within and flanking the <em>TGM1</em> gene and 10 flanking polymorphic microsatellite markers spanning a region of 12 Mb. Two linkage disequilibrium based methods were used to estimate the time to the most recent common ancestor (TMRCA), while a Bayesian-based procedure was used to estimate the age of the two mutations. Haplotype reconstruction from unphased genotypes of all members of the affected pedigrees indicated that all carriers for each of the two mutations harbored the same haplotypes, indicating common ancestry.</p> <h3>Conclusions/Significance</h3><p>In good agreement with the documentation record and the census, both mutations arose between 2,800–2,900 years ago (y.a.), but their TMRCA was in the range 600–1,290 y.a., pointing to the existence of historical bottlenecks in the region followed by population growth. This demographic scenario finds further support on a Bayesian Coalescent Analysis based on <em>TGM1</em> haplotypes that allowed estimating the occurrence of a dramatic reduction of effective population size around 900–4,500 y.a. (95% highest posterior density) followed by exponential growth.</p> </div

Genetic Gains in Grain Yield and Agronomic Traits of Argentinian Durum Wheat from 1934 to 2015

Understanding the basis of genetic gains in grain yield and yield-related traits is essential for designing future breeding strategies that lead to the development of higher-yielding wheat cultivars. The objectives of this study were to assess the changes in grain yield achieved by durum wheat breeding in Argentina and to identify the agronomic traits associated with these changes. To this end, a wide set of Argentinian cultivars was analyzed in three field trials. A significant linear trend (R2 = 0.55) was observed between the grain yield and the cultivar’s release year, with an increase of 26.94 kg ha−1 yr−1 from 1934 to 2015. The harvest index and grain number were key traits that explained the increases in grain yield. The number of grains per plant increased with the cultivar’s release year, while the thousand kernel weight remained unchanged. The grain yield showed an increase of 51% when comparing old cultivars (<1980) with intermediate ones (1980–1999), whereas the increase between intermediate and modern cultivars (2000+) was only 16%. Thus, the genetic gains were mostly associated with the incorporation of semi-dwarfism into the germplasm in the 1980s, with low genetic gains after that

Variabilidad genética y mapeo por asociación para tamaño y forma de grano de trigo candeal (Triticum turgidum L. var. durum)

El tamaño y la forma del grano son caracteres claves que se han encontrado asociados al peso final de los granos. En este estudio se evaluó la variación del tamaño y la forma del grano de trigo candeal (Triticum turgidum L. var. durum) y se estudiaron sus bases genéticas a través del Mapeo por Asociación. El largo, el ancho, el perímetro, el área y la forma del grano (relación ancho/largo) fueron evaluados en una población de 170 genotipos testeados en condiciones de campo. Estos materiales vegetales fueron genotipados con el Array de marcadores 35K (AFFIMETRIX), a partir del cual se utilizaron para este estudio 3.526 marcadores polimórficos de nucleótido simple (SNPs). La heredabilidad en sentido estricto fue de 0,67 para el largo del grano, 0,42 para el ancho del grano, 0,25 para el perímetro, 0,53 para el área y 0,55 para la relación ancho/largo de grano. Se observaron diferencias significativas entre genotipos para los cinco caracteres en estudio. Las medias observadas fueron de 7,7 mm (±0,4 mm) para el largo del grano, 3,5 mm (±0,18 mm) para el ancho de grano, 23,9 mm (±1,38 mm) para el perímetro, 20,7 mm2 (±1,86 mm2) para el área y 0,45 (±0,03) para la relación ancho/largo de grano. Las correlaciones entre caracteres variaron en un rango de -0.57 entre el largo del grano y la relación ancho/largo de grano, y 0.85 entre el perímetro y el área. El mapeo permitió identificar un total del 12 SNPs asociados con el tamaño y la forma del grano: 6 para área (1A, 2A, 3B, 7A y 7B), 2 para largo del grano (2B y 3B) y 4 para la relación ancho/largo de grano (1B, 3A, 4B y 5B), mientras que no se observaron asociaciones para el perímetro y el ancho del grano. Algunas de estas regiones genómicas estuvieron asociadas con más de un carácter, observándose SNPs asociados al área y largo del grano en el cromosoma 3B. Con el fin de evaluar la variación genotipo x ambiente y entender mejor las bases moleculares de los caracteres en estudio se compararon los resultados provenientes de distintos ambientes. Futuros esfuerzos en validar estos loci ayudarán a entender su rol en la determinación del tamaño y la forma del grano y posibilitarán su adopción en programas de mejoramiento.Fil: Achilli, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Roncallo, Pablo Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Echenique, Carmen Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaXIII Simposio de la Red de Laboratorios de biotecnología para América Latina y el CaribeArgentinaRed de Laboratorios de biotecnología para América Latina y el Carib

Preparation and Curation of Phenotypic Datasets

Based on case studies, in this chapter we discuss the extent to which the number and identity of quantitative trait loci (QTL) identified from genome-wide association studies (GWAS) are affected by curation and analysis of phenotypic data. The chapter demonstrates through examples the impact of (1) cleaning of outliers, and of (2) the choice of statistical method for estimating genotypic mean values of phenotypic inputs in GWAS. No cleaning of outliers resulted in the highest number of dubious QTL, especially at loci with highly unbalanced allelic frequencies. A trade-off was identified between the risk of false positives and the risk of missing interesting, yet rare alleles. The choice of the statistical method to estimate genotypic mean values also affected the output of GWAS analysis, with reduced QTL overlap between methods. Using mixed models that capture spatial trends, among other features, increased the narrow-sense heritability of traits, the number of identified QTL and the overall power of GWAS analysis. Cleaning and choosing robust statistical models for estimating genotypic mean values should be included in GWAS pipelines to decrease both false positive and false negative rates of QTL detection.Fil: Alvarez Prado, Santiago. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Hernández, Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Achilli, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Amelong, Agustina. Universidad Nacional de Rosario; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentin

Variación alélica en loci de gluteninas y su efecto sobre atributos de calidad en una colección de trigo candeal

Los granos de trigo candeal (Triticum turgidum L. ssp. durum Desf. Husn) se consumen ampliamente en todo el mundo siendo una parte importante de la dieta en varios países. Estos constituyen la materia prima por excelencia utilizada en la producción de pastas secas, un alimento con alto consumo per cápita en América Latina, y particularmente en Argentina. La calidad de los productos de pasta se define principalmente por las propiedades reológicas del gluten, una red elástica formada por gliadinas y gluteninas, las dos principales proteínas de almacenamiento presentes en el endosperma de trigo. En este estudio, analizamos la variabilidad alélica en cinco loci de gluteninas utilizando SDS-PAGE en 196 genotipos de trigo candeal con orígenes diversos, aunque correspondiendo en su mayoría a genotipos argentinos. Se consideraron dos loci que codifican subunidades de gluteninas de alto peso molecular [HMW-GS] (Glu-A1 y Glu-B1) y tres loci que codifican subunidades de gluteninas de bajo peso molecular [LMW-GS] (Glu-B2, Glu-A3 y Glu-B3). Además, se sembraron siete experimentos a campo, tres de ellos utilizando 133 genotipos (2011/12) y los restantes incluyeron 170 genotipos (en 2014/15 y 2017/18). Se evaluó el contenido de proteína en grano (%), utilizando un equipo NIR y el valor de sedimentación, asociado con la fuerza de gluten, mediante el test SDS. Se amplificó un marcador SNP para el gen Glu-A1. Se identificaron un total de 32 subunidades de gluteninas en los cinco loci evaluados. El locus Glu-B1 resulto ser el más diverso, identificándose 10 alelos, seguido de los loci Glu-A3 (9 alelos) y Glu-B3 (8 alelos). La combinación de estas variantes alélicas conformó un total de 41 haplotipos de gluteninas. La presencia del alelo a (2 + 4 + 15 + 19) en el locus Glu-B3 ha sido fijada entre los cultivares modernos, mientras que los alelos b (7 + 8) y d (6 + 8) para el locus Glu-B1 aumentaron progresivamente a lo largo de cuatro períodos de mejoramiento analizados. Se detectaron al menos cuatro alelos nuevos en trigo candeal. Del total de haplotipos identificados, diez representan el 80,6% de la variabilidad existente para los loci de gluteninas y uno (Glu-A1c, Glu-B1b, Glu-B2a, Glu-A3c, Glu-B3a) mostró un incremento simultáneo del contenido de proteína de grano y la fuerza del gluten (medida como SDS test) en el germoplasma argentino. Asimismo, se validó un marcador SNP mediante la técnica KASP para el alelo Glu-A1b (Ax2*). Estos resultados ofrecen información valiosa para la selección de caracteres de calidad de pasta dentro de los programas de mejoramiento, utilizando los marcadores proteicos analizados y los haplotipos de gluteninas más ventajosos.Fil: Roncallo, Pablo Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Guzman, Carlos. Universidad de Córdoba; EspañaFil: Larsen, Adelina Olga. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Barrow; ArgentinaFil: Achilli, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Dreisigacker, Susanne. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo; MéxicoFil: Molfese, Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Barrow; ArgentinaFil: Astiz, Valentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Cesáreo Naredo; ArgentinaFil: Echenique, Carmen Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaIX Congreso Nacional de Trigo; VII Simposio de Cereales de Siembra Otoño-Invernal y III Encuentro del MercosurTres ArroyosArgentinaInstituto Nacional de Tecnología AgropecuariaMinisterio de Agricultura, Ganadería y PescaCentro Regional de Ingenieros Agrónomos de Tres ArroyosCentro Regional de Estudios Superior Tres ArroyosMunicipalidad de Tres Arroyo

Variabilidad genética en trigo candeal: Caracteres agronómicos y caracterización de genes mayores (Rht-B1, Ppd-A1)

Conocer la variabilidad genética existente en el rendimiento y sus componentes y en caracteres agronómicos de interés es un punto de partida clave en cualquier programa de mejoramiento. Los objetivos de este trabajo fueron caracterizar el germoplasma argentino de trigo candeal para determinar: 1) las variantes alélicas de los principales genes de altura de planta (Rht-B1) y sensibilidad al fotoperiodo (Ppd-A1); 2) la variabilidad genética para caracteres agronómicos y 3) el efecto de los genes mayores sobre los caracteres agronómicos. Para ello se evaluó una colección de 59 genotipos de trigo candeal en tres ensayos a campo. Se incluyeron la mayoría de los cultivares registrados para su comercialización en el país desde 1950s hasta 2015, y líneas avanzadas de los principales programas de mejoramiento (INTA Barrow, BUCK Semillas y ACA). El alelo de semi-enanismo (Rht-B1b) estuvo presente en una frecuencia del 92% en la colección, y todos los genotipos registrados después de 1980 portaron este alelo. De los tres principales alelos reportados para el gen Ppd-A1 solo dos estuvieron presentes, siendo el alelo de sensibilidad al fotoperiodo (Ppd-A1b) el de mayor frecuencia (75%). Mientras que, el alelo GS105 que otorga insensibilidad al fotoperiodo fue incorporado en los genotipos argentinos desde 1987. Se encontró una alta variabilidad fenotípica en la colección, con un rango de variación del rendimiento entre genotipos de 1.395 a 5.394 kg/ha. Los días desde emergencia a espigazón presentaron un rango entre genotipos de 66.5-82, 67-83 y 76.5-96 días, en cada ambiente. La heredabilidad varió entre 0.09 para biomasa aérea y 0.93 para fecha a espigazón. Los coeficientes de correlación mostraron que el índice de cosecha fue la variable que más fuertemente y positivamente se asoció con el rendimiento (r = 0.72), mientras que la altura de la planta, el contenido de proteína y los días a espigazón fueron las variables que se asociaron negativamente con el rendimiento. El número de granos por espiga estuvo más fuertemente asociado con el número de granos por espiguilla (r = 0.91) que con el número de espiguillas por espiga (r = 0.12). Los alelos de semi-enanismo e insensibilidad al fotoperiodo estuvieron asociados con un incremento en el índice de cosecha, menor altura de planta y contenido de proteína, y una espigazón más temprana, aunque solo los genotipos semi-enanos mostraron incrementos en el rendimiento. De los dos componentes principales del rendimiento, el número de granos por planta estuvo influenciado por las variantes alélicas de ambos genes, mientras que no hubo diferencias en el peso de mil granos. Los incrementos en el número de granos por espiga asociados al alelo de semi-enanismo pueden atribuirse a un mayor número de granos por espiguilla, mientras que el alelo de insensibilidad al fotoperiodo se asoció con un mayor número de granos por espiguilla, pero también con un menor número de espiguillas por espiga. Nuestros resultados resaltan la importancia de conocer la variabilidad genética existente para hacer mejoras más específicas en el rendimiento, y el rol clave del uso de marcadores moleculares en este enfoque.Fil: Achilli, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Roncallo, Pablo Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Larsen, Adelina Olga. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; ArgentinaFil: Dreisigacker, Susanne. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo; MéxicoFil: Grande, María Sofia. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Calfuquil, Juan. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Gonzalez, Lisardo. Buck Semillas; ArgentinaFil: Echenique, Carmen Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaIX Congreso Nacional de Trigo. VII Simposio de Cereales de Siembra Otoño-Invernal y III Encuentro del MercosurTres ArroyosArgentinaChacra Experimental Integrada BarrowMunicipalidad de Tres ArroyosCentro Regional de Ingenieros Agrónomos de Tres ArroyosCentro Regional de Estudios Superior Tres ArroyosInstituto Nacional de Tecnología Agropecuari

Identificación de genes/QTLs asociados a la resistencia a roya amarilla utilizando mapeo por asociación

El trigo candeal (Triticum turgidum L. cv. durum) es la materia prima por excelencia para la fabricación de pastas secas, debido a la dureza y vitrosidad de su grano. En Argentina el área de cultivo ocupa 129.255 ha (2020/21), distribuidas entre el sureste bonaerense, la región centro y el NOA. La productividad del cultivo se ve reducida frecuentemente debido a la ocurrencia de estreses bióticos como las royas. Entre ellas, la roya estriada o roya amarilla (YR) causada por el hongo fitopatógeno Puccinia striiformis f.sp. tritici (Pst) es capaz de causar pérdidas de rendimiento de 5 a 25% y la aparición de nuevas razas altamente virulentas la han convertido en una enfermedad grave en el cultivo de trigo candeal. Uno de los métodos más efectivos para prevenir estas pérdidas es desarrollar cultivares resistentes con alto potencial de rendimiento. En este estudio, se evaluó una colección de 197 cultivares y líneas avanzadas de trigo candeal de distintos orígenes para la resistencia a la roya amarilla, en condiciones de campo bajo infección natural y controlada en cuatro ambientes de cultivo. Además, se evaluó la respuesta a infecciones en estado de plántula utilizando razas colectadas localmente. Se utilizó una matriz de 4854 SNP nuestros y 9 SNP localizados en genes en el estudio del desequilibrio de ligamiento (DL), estructura poblacional y mapeo por asociación. El valor umbral obtenido para el decaimiento del DL intra-cromosómico fue de 11,8 Mb en todo el genoma. Se identificó la presencia de cinco subpoblaciones utilizando un análisis discriminante de componentes principales. Once genotipos mostraron altos niveles de resistencia en al menos 3 ambientes y solo 3 en el total de ensayos. Mediante mapeo por asociación del genoma completo, se identificaron 15 SNP distribuidos en los cromosomas 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 5B, 6A y 7B asociados en 3 ambientes a resistencia en planta adulta, utilizando un modelo lineal mixto (MLM). Las regiones localizadas sobre los cromosomas 2B y 7B fueron mapeadas en los 4 experimentos a campo. Mientras que, 6 marcadores SNP sobre los cromosomas 1A, 2A, 4B y 7B se asociaron con una resistencia raza-específica en estadio de plántula y a campo. El marcador SNP en 7B se asoció mediante un modelo lineal generalizado (GLM) a la resistencia raza-especifica (Yr19-48W) en estadio de plántula, y correspondió a un polimorfismo dentro del gen Phospholipase D (TRITD7Bv1G227700). Estos resultados contribuyen a la compresión de la base genética de la resistencia a la roya amarilla aportando marcadores de utilidad para el mejoramiento genético mediante selección asistida.Fil: Roncallo, Pablo Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Campos, Pablo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; ArgentinaFil: Ammar, Karim. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo; MéxicoFil: Huerta Espino, Julio. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo; MéxicoFil: Dreisigacker, Susanne. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo; MéxicoFil: Achilli, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Gonzales, Lisardo. Buck Semillas; ArgentinaFil: Martino, Diana. Buck Semillas; ArgentinaFil: Larsen, Adelina Olga. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; ArgentinaFil: Echenique, Carmen Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaXIII Simposio RedBio Argentina 2021: La Biotecnología como Solución a Desafíos Pasados, Presentes y FuturosCiudad Autónoma de Buenos AiresArgentinaREDBIO Argentin