Identification of agronomic interesting QTL in the segregating generations of a tomato second cycle hybrid

El objetivo fue detectar QTL de interés agronómico en las generaciones segregantes (F2 y retrocruzas) de un híbrido de segundo ciclo (HSC) de tomate (Solanum lycopersicum L.), obtenido entre dos líneas endocriadas recombinantes derivadas del cruzamiento inter específico S. lycopersicum cv. Caimanta x S. pimpinellifolium LA 722. La caracterización molecular se hizo por marcadores AFLP mientras que los caracteres morfológicos analizados fueron peso, diámetro, altura, contenido en sólidos solubles, acidez, color, pH, forma, dureza y vida poscosecha de los frutos. Para identificar QTL, la asociación entre bandas polimórficas y caracteres cuantitativos con variancia genética significativa se realizó por el análisis de único punto. Con seis combinaciones de cebadores, seleccionadas por detectar elevado porcentaje de polimorfismo, se obtuvo 221 bandas de las cuales 135 (61,1%) fueron polimórficas. En la F2, 29 fragmentos polimórficos siguieron la distribución mendeliana esperada, identificándose un total de 28 QTL para todos los caracteres analizados. En las retrocruzas, 15 fragmentos polimórficos siguieron una segregación mendeliana 1:1 (detectándose en 12 de ellas un comportamiento de novo) y se identificó en total 13 QTL para los caracteres contenido en sólidos solubles, altura, peso y forma del fruto. Los AFLP permitieron identificar QTL de importancia agronómica en las generaciones segregantes del HSC de tomate.The objective was to detect QTL of agronomic interest in the segregating generations F2 and backcrosses of a tomato (Solanum lycopersicum L.) second cycle hybrid (SCH) obtained between two recombinant inbred lines derived from the interspecific cross S. lycopersicum cv. Caimanta x S. pimpinellifolium LA 722. Molecular characterization was achieved by AFLP markers and agronomic traits under study were fruit weight, diameter, height, soluble solids content, acidity, color, pH, shape, firmness and postharvest life. Single point analysis was applied to detect QTL, assessing the association of AFLP polymorphic bands and quantitative traits with significant genetic variance. Amplifications with six primers combinations, selected because of detecting high polymorphism percentage, 221 AFLP bands were obtained, and 135 (61.1%) of them were polymorphic in the tomato populations analyzed. In the F2 population, 29 polymorphic fragments adjusted to the expected mendelian segregation and a total of 28 QTL were detected for all evaluated traits. In the backcross population, 15 polymorphic fragments adjusted to the expected mendelian proportion 1:1 (12 of these fragments showed a de novo pattern) and a total of 13 QTL were identified for the traits soluble solids content, height, weight and diameter. AFLP allowed to identify QTL of agronomic interest in the segregating generations of a tomato SCH.Fil: Cabodevila, Victoria Guadalupe. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y TécnicasFil: Cacchiarelli, Paolo. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Genética y Mejoramiento Vegetal.Fil: Pratta, Guillermo Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnica

Genetic linkage among tomato fruit quality traits and polypeptides expressed at two ripening stages

Los perfiles de polipéptidos proveen información sobre la constitución genética de un individuo y su expresión, y son útiles como marcadores moleculares. El objetivo del trabajo fue detectar ligamiento entre los perfiles de polipéptidos del pericarpio en dos estados de madurez y caracteres cuantitativos y de calidad de los frutos, analizando 21 genotipos de tomate. Se obtuvieron los perfiles polipéptidos en los estados verde y rojo maduro de frutos de 18 líneas endocriadas recombinantes (RILs, recombinant inbred lines), derivadas de un cruzamiento interespecífico entre el cultivar Caimanta de S. lycopersicum y la entrada LA722 de S. pimpinellifolium, que se incluyeron como testigos experimentales junto a su F1. En estos 21 genotipos se evaluaron también vida poscosecha, peso, firmeza, porcentaje de reflectancia, índice cromático, forma, pH, acidez titulable, contenido de sólidos solubles, espesor de pericarpio y número de lóculos de los frutos. Los perfiles mostraron polimorfismo entre los estados de madurez dentro de un mismo genotipo y entre genotipos para un mismo estado de madurez. Algunos polipéptidos segregaron de forma mendeliana (1:1) y, por análisis de un único punto, mostraron ligamiento con caracteres de calidad del fruto. Se detectaron loci de caracteres cuantitativos (QTLs, quantitative trait loci) asociados a número de lóculos, peso, pH, firmeza y vida poscosecha de los frutos.Polypeptide profiles are informative about the individual gene constitution and expression, and become useful tools as molecular markers. The objective of this work was to detect genetic linkage among polypeptide profiles of the pericarp at two ripening stages and fruit quality traits in 21 tomato genotypes. Polypeptide profiles were obtained from mature green and red ripe fruits of 18 recombinant inbred lines (RILs) derived from an interspecific cross between the cultivar Caimanta of S. lycopersicum and the accession LA722 of S. pimpinellifolium, parents that were included with their hybrid as experimental testers. These 21 genotypes were also evaluated for fruit shelf life, weight, firmness, reflectance percentage, chroma index, shape index, pH, titratable acidity, soluble solids content, pericarp width, and number of locules. Polypeptide profiles were polymorphic among ripening stages within genotypes and among genotypes within the ripening stages. Some polypeptides segregated in the Mendelian expected proportion 1:1, and showed genetic linkeage by single point analysis with fruit quality traits. Hence, eight quantitative trait loci (QTLs) associated to number of locules, weight, pH, firmness and fruit shelf life, were detected in this report.Fil: Gallo, Mariana. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Genética y Mejoramiento Vegetal.Fil: Rodríguez, Gustavo. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Genética y Mejoramiento Vegetal.Fil: Zorzoli, Roxana. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Genética y Mejoramiento Vegetal.Fil: Pratta, Guillermo Raúl. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Genética y Mejoramiento Vegetal

Estimation of Genetic Variance Components for Corn Ear Rot in RIL Populations Derived from Three Biparental Crosses

Abstract Classical Quantitative Genetics offers statistical approaches to estimate variance components of important agronomical traits, such as diseases resistance, through different experimental designs. However, the use of RIL in these approaches is limited. As Recombinant Inbred Lines are considered important for developing special breeding projects, we propose a new methodological approach to simultaneously estimate broad and narrow sense heritabilities. This proposed model was applied to calculate heritabilities for resistance to corn ear rots caused by Fusarium verticillioides in three independent RIL populations analyzed by nested ANOVA. Fusarium Incidence (%) and Fusarium Severity heritabilities were significant. The proposed approach proved to be useful for estimating broad and narrow sense heritabilities in the same environment and with these genotypes which is advantageous for corn breeders

Genetic Analysis of Tomato Fruit Ripening at Polypeptide Profiles Level through Quantitative and Multivariate Approaches

Multivariate analysis became essential in functional and structural Genomics because of the large quantity of biological data provided by these new research areas. Diallel mating design was widely applied to analyze the heritability of quantitative traits but it was recently used for approaching to the inheritance patterns of other levels of gene expression such as transcript profiles. Investigating the inheritance pattern of total polypeptide profiles with a diallel design remains as a vacancy subject. The objective of the present research was to infer the inheritance of total polypeptides profiles from tomato pericarp tissue at four different ripening stages in a diallel mating design including five recombinant inbred lines (RILs) and their ten second cycle hybrids (SCH). To achieve this objective, a multivariate analysis was applied to identify eventual inheritance patterns through a data mining approach and then univariate analyses were used to verify these patterns. Mainly dominance and also overdominance, though in a minor percentage, contributed to the gene actions involved in their genetic basis. Multivariate analysis was efficient in identifying inheritance patterns of total polypeptide profiles through a data mining approach, and univariate analyses largely verified the identified gene actionsFil: Marchionni Basté, Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Departamento de Biologia. Cat.de Genetica; ArgentinaFil: Pereira Da Costa, Javier Hernán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Departamento de Biologia. Cat.de Genetica; ArgentinaFil: Rodríguez, Gustavo Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Departamento de Biologia. Cat.de Genetica; ArgentinaFil: Zorzoli, Roxana. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Departamento de Biologia. Cat.de Genetica; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Consejo de Investigaciones; ArgentinaFil: Pratta, Guillermo Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Departamento de Biologia. Cat.de Genetica; Argentin

Proteomics of the tomato ripening : identification of two fruit ripening stages by total pericarp protein profiles in tomato RILs

Durante la madurez del fruto se producen cambios morfológicos, fisiológicos y bioquímicos provocados por la expresión regulada de diferentes genes. El objetivo de este trabajo fue verificar si la presencia de polipéptidos totales del pericarpio en los estados verde maduro (VM) y rojo maduro (RM) permite caracterizar la madurez del tomate. Se analizaron 18 líneas endocriadas recombinantes obtenidas por selección antagónica-divergente de un cruzamiento entre la cv. Caimanta (Solanum lycopersicum) y la entrada LA722 (S. pimpinellifolium), que fueron incluidas junto a la F1 como testigos experimentales. Los extractos proteicos se obtuvieron de dos muestras independientes de cada estado según el protocolo estándar y se resolvieron en SDS-PAGE. Se analizó la presencia/ausencia de bandas por genotipos y por estado, detectándose 26 en VM y 29 en RM. Algunas bandas fueron comunes entre estados, mientras que otras resultaron propias de VM o RM, respectivamente. Se calcularon las distancias de Jaccard y se realizó un análisis de conglomerados según el método UPGMA. En el dendrograma (correlación cofenética = 0,43) se distinguieron dos grandes grupos definidos por el estado de madurez. Se concluye que los perfiles proteicos del pericarpio son una herramienta postgenómica apropiada para identificar dos estados de madurez del fruto de tomate.Several morphological, physiological, and biochemical changes are produced by the regulated expression of different genes during fruit ripening. The aim of this investigation was to check the ability of total polypeptides profiles of the pericarp tissue at the mature-green (VM) and red-ripe (RM) stages for characterizing tomato fruit ripening. Eighteen recombinant inbred lines obtained by antagonic-divergent selection from a cross between cv. Caimanta of Solanum lycopersicum and accession LA722 of S. pimpinellifolium (included with the F1 as experimental testers) were analyzed. Protein extracts were collected from two independent samples from each stage following the standard protocol and solved in SDS-PAGE. The presence/absence of polypeptides by genotypes and by stage was analyzed. Twenty-six polypeptides were detected in VM and 29 in RM. Some of them were common to both stages, while others were stage-specific (either in VM or in RM). Jaccard distances among stages were calculated and a conglomates analysis was carried by UPGMA method. In the dendrogram (cophenetic correlation = 0.43) two well defined groups were distinguished by the ripening stage. As a conclusion, protein profiles of the pericarp are a postgenomic tool appropriate for identifying two ripening stages of the tomato fruit.Fil: Gallo, Mariana. Universidad Nacional de RosarioFil: Rodríguez, Gustavo. Universidad Nacional de RosarioFil: Zorzoli, Roxana. Universidad Nacional de RosarioFil: Picardi, Liliana Amelia. Universidad Nacional de RosarioFil: Pratta, Guillermo Raúl. Universidad Nacional de Rosari

Identificación de QTL en las generaciones segregantes de un híbrido de segundo ciclo de tomate

The objective was to detect QTL of agronomic interest in the segregating generations F2 and backcrosses of a tomato (Solanum lycopersicum L.) second cycle hybrid (SCH) obtained between two recombinant inbred lines derived from the interspecific cross S. lycopersicum cv. Caimanta x S. pimpinellifolium LA 722. Molecular characterization was achieved by AFLP markers and agronomic traits under study were fruit weight, diameter, height, soluble solids content, acidity, color, pH, shape, firmness and postharvest life. Single point analysis was applied to detect QTL, assessing the association of AFLP polymorphic bands and quantitative traits with significant genetic variance. Amplifications with six primers combinations, selected because of detecting high polymorphism percentage, 221 AFLP bands were obtained, and 135 (61.1%) of them were polymorphic in the tomato populations analyzed. In the F2 population, 29 polymorphic fragments adjusted to the expected mendelian segregation and a total of 28 QTL were detected for all evaluated traits. In the backcross population, 15 polymorphic fragments adjusted to the expected mendelian proportion 1:1 (12 of these fragments showed a de novo pattern) and a total of 13 QTL were identified for the traits soluble solids content, height, weight and diameter. AFLP allowed to identify QTL of agronomic interest in the segregating generations of a tomato SCH.El objetivo fue detectar QTL de interés agronómico en las generaciones segregantes (F2 y retrocruzas) de un híbrido de segundo ciclo (HSC) de tomate (Solanum lycopersicum L.), obtenido entre dos líneas endocriadas recombinantes derivadas del cruzamiento inter específico S. lycopersicum cv. Caimanta x S. pimpinellifolium LA 722. La caracterización molecular se hizo por marcadores AFLP mientras que los caracteres morfológicos analizados fueron peso, diámetro, altura, contenido en sólidos solubles, acidez, color, pH, forma, dureza y vida poscosecha de los frutos. Para identificar QTL, la asociación entre bandas polimórficas y caracteres cuantitativos con variancia genética significativa se realizó por el análisis de único punto. Con seis combinaciones de cebadores, seleccionadas por detectar elevado porcentaje de polimorfismo, se obtuvo 221 bandas de las cuales 135 (61,1%) fueron polimórficas. En la F2, 29 fragmentos polimórficos siguieron la distribución mendeliana esperada, identificándose un total de 28 QTL para todos los caracteres analizados. En las retrocruzas, 15 fragmentos polimórficos siguieron una segregación mendeliana 1:1 (detectándose en 12 de ellas un comportamiento de novo) y se identificó en total 13 QTL para los caracteres contenido en sólidos solubles, altura, peso y forma del fruto. Los AFLP permitieron identificar QTL de importancia agronómica en las generaciones segregantes del HSC de tomate

Factores genéticos que afectan la calidad del fruto del tomate

La calidad de los frutos en tomate juega un rol muy importante tanto en la elección de los cultivares por parte de los productores como en la demanda del producto obtenido por parte de los consumidores. Un carácter relacionado a la calidad de fundamental importancia y altamente apreciado para la comercialización del fruto fresco, es la prolongación de su vida poscosecha. La biotecnología ha hecho considerables progresos para modificar vías metabólicas involucradas en la madurez del fruto.Trabajo galardonado con el Premio Fundación Pérez Companc, versión 2010Academia Nacional de Agronomía y Veterinari

Análisis de datos mixtos para seleccionar clones de banana (musa spp.) a ser incluidos en un banco de germoplasma

In an asexually reproducing hybrid such as banana (Musa spp.), the assessment of clones in the short term is limited because replications are frequently unavailable in the proper number. The aim of this work is to propose the Multiple Factor Analysis of Mixed Data (MFAmix) as a tool for establishing objective criteria to identify banana clones that preserve variability for qualitative and quantitative variables. In the long term, the aim is the development of a banana germplasm bank. MFAmix was applied on a population composed of 124 banana clones collected from different farmers? fields and four controls. Two groups of variables related to the agronomic aptitude of the clones were evaluated, one composed of nine quantitative variables, and the other, composed of three dichotomous qualitative variables. A Selection Index (SI) was built from the MFAmix coordinates in order to rank the clones and select a subset that allows to preserve the existing genetic variability. The first two axes of MFAmix explained a 49.47% of the total data variability. The set of the banana clones was successfully characterized based on quantitative and qualitative variables. In the long term, the creation of a banana germplasm bank should consider the height and diameter of the plant, the rachis bunch weight and the hands weight, and the qualitative variable plant leafiness.Fil: del Médico, Ana Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Tenaglia, Gerardo Carlos. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Agricultura Familiar; ArgentinaFil: Lavalle, Andrea Lina. Universidad Nacional del Comahue; ArgentinaFil: Vitelleschi, María Susana. Universidad Nacional de Rosario. Consejo de Investigaciones de la Universidad de Rosario; ArgentinaFil: Pratta, Guillermo Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentin

Factores genéticos que afectan la calidad del fruto del tomate

La calidad de los frutos en tomate juega un rol muy importante tanto en la elección de los cultivares por parte de los productores como en la demanda del producto obtenido por parte de los consumidores. Un carácter relacionado a la calidad de fundamental importancia y altamente apreciado para la comercialización del fruto fresco, es la prolongación de su vida poscosecha. La biotecnología ha hecho considerables progresos para modificar vías metabólicas involucradas en la madurez del fruto.Trabajo galardonado con el Premio Fundación Pérez Companc, versión 2010Academia Nacional de Agronomía y Veterinari

A pipeline design for downloading and analyzing promoter sequences in solanum lycopersicum

Se presenta el desarrollo de una arquitectura en pipeline que automatiza la descarga de promotores de Solanum lycopersicum desde la Sol Genomics Network y luego los analiza con los programas MEME y TOMTOM. El código está disponible en www.github.com/lalebot/pip-prom-tom y utiliza Git como software de control de versiones. Se combina el uso de threads en Python, expresiones regulares y base de datos SQLite para que conjuntamente disminuyan el tiempo de descarga de los promotores y optimicen la utilización de recursos informáticos. La metodología que presenta este trabajo es potencialmente aplicable a otras áreas biológicas.A pipeline architecture is implemented to automatize gene promoter sequence download from tomato genome Solanum lycopersicum annotated in Sol Genomics Network. Output gene promoters can be analyzed with MEME and TOMTOM programs. The code is available at www.github.com/lalebot/pip-prom-tom and Git is used as ontrol versions software. Combined Python threads, regular expressions, and SQLite databases are used to reduce time for downloading sequences and optimize informatic resources. The methodology presented in this work is potentially applicable to other biological fields.Fil: Pistilli, Alejandro D.. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Pratta, Guillermo Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Angelone, Laura Monica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro Internacional Franco Argentino de Ciencias de la Información y de Sistemas. Universidad Nacional de Rosario. Centro Internacional Franco Argentino de Ciencias de la Información y de Sistemas; ArgentinaFil: Arce, Debora Pamela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentin