Mapeo molecular de QTLs asociados a la respuesta al Síndrome de la Muerte Súbita (Fusarium tucumaniae) en soja [Glycine max (L.) Merr.]

Tesis para obtener el grado de académico de Magister en Genética Vegetal, de la Universidad Nacional de Rosario, en 2018El Síndrome de la Muerte Súbita (SMS) es una enfermedad que afecta el cultivo de soja en Argentina, es causado por cuatro especies de Fusarium habitantes del suelo, con predominio en Argentina de Fusarium tucumaniae. La expresión de la resistencia a SMS está gobernada por varios genes y ningún genotipo expresa resistencia total a la enfermedad. Fueron confirmados 14 QTLs localizados en los grupos de ligamiento (GL) C2, G, I, D2, N, F y H, que confieren resistencia a la enfermedad en hoja y raíz. En este trabajo se propuso identificar marcadores moleculares (MM) asociados a la respuesta fenotípica frente a F. tucumaniae en condiciones de campo en una población de RILs proveniente del cruzamiento biparental de NA4613RG y ADM4800.Para determinar la respuesta fenotípica de 149 RILs F2:F9 y de sus parentales durante cuatro campañas agrícolas, se evaluó la incidencia y severidad de cada parcela y se construyó el índice de la enfermedad (IE); además se analizaron 221 MM en 20 GL y mediante un ANOVA se determinó asociación entre MM e IE. El rango de variación del carácter IE para las cuatro campañas analizadas fue entre 0,00 y 20,00 para el parental parcialmente resistente ADM4800 y el parental susceptible NA4613RG, respectivamente. La población de RILs expresó valores de IE dentro de este rango, además las medias de la población fueron estables, excepto en una sola campaña. Mediante el estudio de la interacción significativa RILs * Campaña, se encontraron ocho RILs que fueron estables y presentaron un IE promedio inferior al IE promedio de ADM4800, las cuales aportaron mayor variabilidad al IE, incrementando el rango de selección para el mejoramiento genético y aportando nuevas combinaciones de genes para mapeo. Considerando la variabilidad de IE detectada, se concluyó que este carácter podría ser incorporado a genotipos susceptibles en programas de mejoramiento. Veinticinco MM fueron polimórficos entre los parentales de la población, de los cuales 13 se localizaron en las regiones previamente caracterizadas por expresar resistencia al SMS y 12 en el resto del genoma. Finalmente, nueve SSRs resultaron asociados al IE en esta población, seis de las regiones asociadas al IE coincidieron con QTLs mapeados en otras fuentes de resistencia, pero caracterizados por la resistencia a SMS causado por F. virguliforme, mientras que, los hallados en este estudio aportaron resistencia contra F. tucumaniae. ABSTRACT Molecular mapping of QTLs associated with the response to Sudden Death Syndrome (Fusarium tucumaniae) in soybean [Glycine max (L.) Merr.]. The Sudden Death Syndrome (SDS) is caused by four species of Fusarium that inhabit the soil, being the Fusarium tucumaniae the one that predominates in Argentina. Fourteen QTLs were confirmed and localized in the linkage groups (LG) C2, G, I, D2, N, F y H, that provide disease resistance in leaves and roots. On this project it has been proposed to identify molecular markers (MM) associated to the phenotypic response against Fusarium tucumaniae in farm conditions, on a population of RILs derived from the crossing NA4613RG by ADM4800. To determine the phenotypic response of 149 RILs and their parents during four years, the incidence and the severity of each plot were evaluated and the disease index (DI) was determined, 221 MM in 20 LG were also analyzed and the association between MM and DI was determined through ANOVA. Twenty-five MM were polymorphic between the parents of the population, from which nine turned out to be associated to the DI. Six of the MM coincide with the QTLs mapped in other resistance sources, but characterized by the resistance to SDS caused by F. virguliforme, whereas, the ones found in this research provide resistance to F. tucumaniae.The Sudden Death Syndrome (SDS) is caused by four species of Fusarium that inhabit the soil, being the Fusaríum tucumaniae the one that predominates in Argentina. Fourteen QTLs were confirmed and localized in the linkage groups (LG) C2, G, I, D2, N, F y H, that provide disease resistance in leaves and roots. On this project it has been proposed to ¡dentify molecular markers (MM) associated to the phenotypic response against Fusarium tucumaniae in farm conditions, on a population of RlLs derived from the crossing NA4613RG by ADM4800. To determine the phenotypic response of 149 RlLs and their parents during four years, the incidence and the severity of each plot were evaluated and the disease index (DI) was determined, 221 MM in 20 LG were aiso analyzed and the association between MM and DI was determined through ANOVA. Twenty-five MM were polymorphic between the parents of the population, from which nine turned out to be associated to the DI. Six of the MM coincide with the QTLs mapped in other resistance sources, but characterized by the resistance to SDS caused by F. virguliforme, whereas, the ones found in this research provide resistance to F. tucumaniae.EEA Marcos JuárezFil: Bernardi, Clarisa Noelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). EEA Marcos Juárez. Laboratorio Biotecnología y Recursos Genéticos; Argentin

SSR markers linked to stem canker resistance in soybean Glycine max

In this work, we studied 40 samples of Diaporthe phaseolorum var. meridionalis (Dpm), causal agent of stem canker in soybeans (SCS). In the susceptible genotype Golondrina65 the isolate RSF12 showed the highest percentage of the dead plant index (DP = 85.7 %) and was used to characterize all known sources of resistance to Dpm. The soybean MJ19RR experimental line showed the best behaviour against this isolate with a DP = 2.4 % and was used to develop a segregating population with the suscep¬tible cultivar FT-2001. In the F2 generation, the chi-square test determined a 3:1 ratio of resistant plants against susceptible plants, as expected for a dominant gene. In order to advance in our study we propose, as objective, to locate in the soybean genetic map the resistance to Diaporthe phaseolorum var. meridionalis. The Bulked Segregant Analyses and the genetic linkage study identified a region of chromosome 6 of the genetic map of soybean, located at 13.3 cM from the Satt433 locus associated with resistance to SCS. The soybean experimental line MJ19RR was selected as the best source of resistance, and it is available in the active bank of soybean germplasm of INTA, for the genetic control of this disease. The results obtained in this work represent a first approximation for the understanding of the genetic basis of resistance to SCS.En este trabajo estudiamos 40 muestras de Diaporthe phaseolorum var. meridionalis(Dpm), agente causal del cancro del tallo en soja (CTS). En el control susceptible Golon-drina65, el aislado RSF12 presentó el mayor porcentaje del índice de plantas muertas (DP = 85,7 %) y fue utilizado para caracterizar las fuentes de resistencia conocidas al Dpm. La línea experimental de soja MJ19RR mostró el mejor comportamiento frente a este aislado, con un valor de DP= 2,4 %, y fue utilizada para desarrollar una población segre-gante con el cultivar susceptible FT-2001. En la generación F2 la prueba de chi-cuadrado determinó una proporción 3:1 de plantas resistentes versus plantas susceptibles, como se espera para un gen dominante. Para avanzar en nuestro estudio, proponemos como objetivo localizar en el mapa genético de soja la resistencia a Diaporthe phaseolorum var. meridionalis. El Bulked Segregant Analysesy el estudio de ligamiento genético identifi-caron una región del cromosoma 6 del mapa genético de soja, a 13,3 cM del locus Satt433, asociada a la resistencia al CTS. Además la línea experimental de soja MJ19RR fue selec-cionada como la mejor fuente de resistencia disponible en el banco activo de germo-plasma de soja de INTA para el control genético de esta enfermedad. Los resultados obtenidos en este trabajo representan una primera aproximación para la comprensión de las bases genéticas de la resistencia al CTS.EEA Marcos JuárezFil: Gilli, Javier Ramon. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Vellicce, Gabriel Ricardo. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina; ArgentinaFil: Bernardi, Clarisa Noelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentin

Herramientas genómicas aplicadas al mejoramiento de soja convencional [Glycine max (L.) Merr.]

PosterEl fitomejoramiento ha sido exitoso en el desarrollo de variedades mejoradas utilizando herramientas y metodologías convencionales. Sin embargo, hoy en día, la disponibilidad de herramientas y recursos genómicos da lugar a una nueva revolución mediante la aplicación de nuevas tecnologías de secuenciación (NGS) que posibilitan la secuenciación masiva de genomas y transcriptomas, proporcionando una gran variedad de información genómica. La bioinformática se convierte así en una ciencia imprescindible que permite descubrir nuevos genes, alelos, secuencias reguladoras y pone a disposición del fitomejoramiento grandes colecciones de marcadores moleculares. El objetivo de este trabajo es explorar la variabilidad en genes de interés agronómico utilizando las secuencias del genoma completo del genotipo de soja convencional INTA-FICA 5C k/lx.EEA Marcos JuárezFil: Bernardi, Clarisa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Fumero, María Veronica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Garis S.B. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Garis, Sol Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lenzi, Lisandro Germán. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Vanzetti, Leonardo Sebastián. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Comportamiento de cultivares de soja frente al síndrome de la muerte súbita. Actualización campañas 2013/14 a 2018/19

El síndrome de la muerte súbita (SMS), es una enfermedad presente en los principales países productores de soja (Wrather et al., 2001). En Argentina se encuentra actualmente en todas las regiones sojeras (Distéfano et al., 2006). Se identificaron, hasta el momento, cuatro especies de hongos del genero Fusarium causantes de esta enfermedad. En nuestro país, la especie predominante es F. tucumanie, seguida por F. virguliforme, aunque también se detectaron F. crassistipitatum y F. brasiliense (O´Donnell et al., 2010). Estos hongos habitan el suelo donde pueden sobrevivir como micelio en restos de raíces o rastrojos, o en forma de clamidosporas. Infectan únicamente las raíces, pero generan toxinas que al ser traslocadas a las hojas pueden ocasionar clorosis y necrosis internerval, defoliación prematura y muerte de las plantas. Los síntomas foliares generalmente se observan en los estadios reproductivos del cultivo y la enfermedad comúnmente se presenta en manchones, debido principalmente a la distribución desuniforme del hongo en el terreno.EEA Marcos JuárezFil: Lenzi, Lisandro German. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Grupo Mejoramiento de Soja; ArgentinaFil: Conde, María Belén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Grupo Mejoramiento de Trigo; ArgentinaFil: Vissani, Cristian Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Fuentes, Francisco Horacio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Grupo Mejoramiento de Soja; ArgentinaFil: Gadban, Laura Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez. Mejoramiento VegetalFil: Carrio, Alejandro Javier. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Bernardi, Clarisa Noelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentin

Mapeo por asociación para caracteres de interés agronómico en soja convencional [Glycine max (L.) Merr.]

PosterEn Argentina, la soja ocupa un lugar preponderante en la economía debido a su posición como exportador mundial de granos, así como de harina y aceite. En mejoramiento, el Mapeo por Asociación (MA) permite detectar regiones genómicas asociadas a caracteres fenotípicos complejos, y posibilita el desarrollo de útiles herramientas moleculares. Este trabajo propone: 1- Obtener información fenotípica sobre caracteres de interés de una colección de soja convencional. 2- Detectar regiones cromosómicas asociadas a los caracteres evaluados mediante MA.Estación Experimental Agropecuaria Marcos JuárezFil: Bernardi, Clarisa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Carrió, Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Conde, María Belén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Lenzi, Lisandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Soldini, Diego. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Demichelis, Melina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Chialvo, Eugenia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Mir, Leticia Raquel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Vanzetti, Leonardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentin

Identification of Molecular Markers and Candidate Genes Associated with Time to Flowering and Length of Reproductive Period in Soybean Through Association Mapping

Adaptation to temporal stress can be achieved by modifying flowering time and lengthening the reproductive period. To identify genotypes, molecular markers, and genes related with these traits, a set of 94 soybeans were genotyped using 7125 SNPs and 6465 DArTs. The genotypes were grouped according to their duration cycle (cycle) and were analyzed, days from emergence to beginning bloom (E–R1), days from beginning bloom to beginning pod (R1–R3), and days from beginning pod to full seed (R3–R6), identifying fifty-six genotypes with short E–R1 (Sh.E–R1) and/or prolonged R1–R3 and R3–R6 (L.R1–R3 and L.R3–R6). The population structure determined with 14 SSR markers that best adjusted was K = 2. For a total of 203 markers associated with Sh.E–R1, L.R1–R3, and L.R3–R6, 1221 candidate genes were identified, of which 17 were previously cited and/or containing markers located in their sequence and were selected for future studies. Splitting the reproductive period in two phases allowed the detection of variability through it. It was verified the existence of genotypes with early bloom and/or prolonged reproductive period within germplasm with similar cycle. The genotypes identified, molecular markers, and associated genes can be used in breeding programs to extend the reproductive period in soybean.Fil: Vicentin, Ignacio Gabriel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Entre Ríos. Estación Experimental Agropecuaria Paraná; ArgentinaFil: Ghione, Celina Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Cuatrín, Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Entre Ríos. Estación Experimental Agropecuaria Paraná; ArgentinaFil: Gilli, Javier Ramón. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Bernardi, Clarisa Noelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Darío, De Lucia Adrián. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Misiones. Estación Experimental Agropecuaria Cerro Azul; ArgentinaFil: Heinz, Ruth Amelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentin

Identification of Molecular Markers and Candidate Genes Associated with Time to Flowering and Length of Reproductive Period in Soybean Through Association Mapping

Adaptation to temporal stress can be achieved by modifying flowering time and lengthening the reproductive period. To identify genotypes, molecular markers, and genes related with these traits, a set of 94 soybeans were genotyped using 7125 SNPs and 6465 DArTs. The genotypes were grouped according to their duration cycle (cycle) and were analyzed, days from emergence to beginning bloom (E–R1), days from beginning bloom to beginning pod (R1–R3), and days from beginning pod to full seed (R3–R6), identifying fifty-six genotypes with short E–R1 (Sh.E–R1) and/or prolonged R1–R3 and R3–R6 (L.R1–R3 and L.R3–R6). The population structure determined with 14 SSR markers that best adjusted was K = 2. For a total of 203 markers associated with Sh.E–R1, L.R1–R3, and L.R3–R6, 1221 candidate genes were identified, of which 17 were previously cited and/or containing markers located in their sequence and were selected for future studies. Splitting the reproductive period in two phases allowed the detection of variability through it. It was verified the existence of genotypes with early bloom and/or prolonged reproductive period within germplasm with similar cycle. The genotypes identified, molecular markers, and associated genes can be used in breeding programs to extend the reproductive period in soybean.EEA ParanáFil: Vicentin, Ignacio Gabriel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; ArgentinaFil: Ghione, Celina Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Cuatrin, Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina.Fil: Gilli, Javier Ramon. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Bernardi, Clarisa Noelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: De Lucia, Adrían Darío. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Cerro Azul; ArgentinaFil: Heinz, Ruth Amelia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina

Secuenciación genómica y análisis del genotipo argentino de soja convencional "INTA-FICA 5C k/lx [Glycine max (L.) Merr ]

PosterLa soja es un paleopoliploide y múltiples fuerzas evolutivas han dado fuerza a su genoma actual. En los últimos años se han publicado múltiples ensamblados genómicos tanto para genotipos cultivados como silvestres que han permitido comprender mejor la organización del genoma, detectar variabilidad y acelerar los procesos de mejoramiento. El objetivo de este trabajo fue secuenciar y describir a nivel genómico a la variedad convencional de soja "INTA- FICA 5C k/lx" (bajo inscripción en el INASE), que incorpora características biológicas de calidad industrial diferencial, cuyo destino es la producción de harinas especiales y la alimentación de cerdos.EEA Marcos JuárezFi: Fumero, Verónica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bernardi, Clarisa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Garis, Sol. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lenzi, Lisandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Amadio, Ariel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Irazoqui, Matías. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cappuccio, Javier. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Soldini, Diego. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; ArgentinaFil: Vanzetti, Leonardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin