Introgression of dwarfing allele dw1 reduced seed dormancy and increased pre‐harvest sprouting susceptibility in grain sorghum converted lines

Autores
Rodríguez, María Verónica; Sanchez, Diego Hernan; Glison, Nicolás; Rios, Cristian Damian; Demkura, Patricia Verónica; Álvarez Correa, Cristian Camilo; Fernández, Luis Germán; Filippi, Carla Valeria; Heinz, Ruth Amelia; Pardo, Pedro; Rentería, Santiago; Guillaumet, Lisandro; Benech-Arnold, Roberto Luis
Año de publicación
2025
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Grain sorghum (Sorghum bicolor L. moench) stands as a globally significant cereal crop but theadversity of pre-harvest sprouting (PHS) caused by reduced grain dormancy and moist conditionsprior to harvest remains unsolved. Here, we identified a dormancy QTL using a Redlan×IS9530RIL population, where parent lines are low in tannins and early flowering but otherwisecontrasting in grain dormancy and plant height. We phenotyped this population in 2 years withinformative PHS-related traits (grain germination index, embryo sensitivity to abscisic acid and inone year the actual natural sprouting), revealing a robust dormancy QTL in chromosome 9(qDOR-9). This signal overlapped with associations found for plant height (caused by the dw1locus, used for decades in sorghum improvement) and time to flowering. The effect of qDOR-9was validated with independent near isogenic lines carrying the IS9530 “dormant” allele whilemaintaining the Redlan dw1 “short” allele. Additional analyses on Yellow Milo, from which thedw1 allele originated, implied that a low dormancy allele close to dw1 was introduced to Redlan—as well as to many other currently productive lines—by breeding efforts aimed at decreasingplant height, thus illustrating a new instance of genome erosion canalised by crop breeding.However, the introgression of qDOR-9 could enhance PHS tolerance in cultivated dw1-carryingbackgrounds without affecting plant stature.
Fil: Rodríguez, María Verónica. 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; Argentina
Fil: Sanchez, Diego Hernan. 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; Argentina
Fil: Glison, Nicolás. Universidad de la Republica. Facultad de Agricultura; Uruguay
Fil: Rios, Cristian Damian. 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; Argentina
Fil: Demkura, Patricia Verónica. 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; Argentina
Fil: Álvarez Correa, Cristian Camilo. 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; Argentina
Fil: Fernández, Luis Germán. 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; Argentina
Fil: Filippi, Carla Valeria. 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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: Pardo, Pedro. Advanta Semillas S.A.I.C.; Argentina
Fil: Rentería, Santiago. Advanta Semillas S.A.I.C.; Argentina
Fil: Guillaumet, Lisandro. Advanta Semillas S.A.I.C.; Argentina
Fil: Benech-Arnold, Roberto Luis. 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; Argentina
Materia
sorgo granifero
dormición
Brotado precosecha
Introgresion
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
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Institución
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We phenotyped this population in 2 years withinformative PHS-related traits (grain germination index, embryo sensitivity to abscisic acid and inone year the actual natural sprouting), revealing a robust dormancy QTL in chromosome 9(qDOR-9). This signal overlapped with associations found for plant height (caused by the dw1locus, used for decades in sorghum improvement) and time to flowering. The effect of qDOR-9was validated with independent near isogenic lines carrying the IS9530 “dormant” allele whilemaintaining the Redlan dw1 “short” allele. Additional analyses on Yellow Milo, from which thedw1 allele originated, implied that a low dormancy allele close to dw1 was introduced to Redlan—as well as to many other currently productive lines—by breeding efforts aimed at decreasingplant height, thus illustrating a new instance of genome erosion canalised by crop breeding.However, the introgression of qDOR-9 could enhance PHS tolerance in cultivated dw1-carryingbackgrounds without affecting plant stature.Fil: Rodríguez, María Verónica. 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: Sanchez, Diego Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. 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Fil: Rodríguez, María Verónica. 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; Argentina
Fil: Sanchez, Diego Hernan. 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; Argentina
Fil: Glison, Nicolás. Universidad de la Republica. Facultad de Agricultura; Uruguay
Fil: Rios, Cristian Damian. 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; Argentina
Fil: Demkura, Patricia Verónica. 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; Argentina
Fil: Álvarez Correa, Cristian Camilo. 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; Argentina
Fil: Fernández, Luis Germán. 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; Argentina
Fil: Filippi, Carla Valeria. 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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: Pardo, Pedro. Advanta Semillas S.A.I.C.; Argentina
Fil: Rentería, Santiago. Advanta Semillas S.A.I.C.; Argentina
Fil: Guillaumet, Lisandro. Advanta Semillas S.A.I.C.; Argentina
Fil: Benech-Arnold, Roberto Luis. 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; Argentina
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