Caracterización fenotípica y genotípica de una población segregante de maíz para resistencia al mal de Río Cuarto virus

• Autores: Borghi, María Leticia
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Di Renzo, Miguel Angel; Di Renzo, Miguel Ángel
• Materia: Maíz; Virosis; Fitomejoramiento; Resistencia a la enfermedad; Mal de Río Cuarto; Heredabilidad; Loci de rasgos cuantitativos
• Institución: Universidad Nacional de Rosario

El mal de Río Cuarto virus (MRCV) es la enfermedad más importante del maíz (Zea mays L) en la Argentina. El MRCV -género Fijivirus, Familia Reoviridae- es transmitido de manera persistente por Delphacodes kuscheli Fennah. Estudios iniciales mostraron que la resistencia al MRCV es un carácter poligénico de moderada heredabilidad, regido por genes con efectos genéticos aditivos y no aditivos. Los genotipos usualmente tienen respuestas impredecibles porque esta enfermedad virósica, que se presenta de manera no sistemática, manifiesta una marcada interacción genotipo x ambiente. Los objetivos del presente estudio fueron evaluar fenotípicamente familias segregantes F2:3 de maíz por los caracteres índice de severidad (ISE), incidencia (INC) y severidad (SEV) del MRCV, así como por intervalo antesis-estigma (IAE) y rendimiento (RTO); estimar la heredabilidad y correlación de los caracteres; identificar loci de caracteres cuantitativos (QTL) para ISE, INC y SEV; y determinar la consistencia en las posiciones encontradas. Un total de 208 familias F2:3 derivadas del cruzamiento entre la línea parental susceptible (B73) y resistente (LP116), fueron evaluadas para los caracteres mencionados en tres ambientes en el área donde el MRCV es endémico. La extracción de ADN se realizó desde material vegetal obtenido de las líneas parentales y de las generaciones F1 y F2. El análisis molecular se realizó con marcadores microsatélites y se efectuaron análisis de ligamiento entre los mismos para identificar regiones del genoma asociadas a los caracteres. Los valores estimados de heredabilidad fueron moderados para todos los caracteres en ambientes individuales donde las componentes de varianza genética y ambiental presentaron similares dimensiones; las estimaciones a través de ambientes fueron inferiores debido a una gran proporción de la componente de varianza genotipo x ambiente. El ISE del MRCV presenta correlaciones positivas y significativas con síntomas en panojas y hojas, INC, SEV e IAE, y correlaciones negativas y significativas con altura de planta y RTO. Los QTL estables detectados para ISE, INC y SEV del MRCV, mediante el análisis de QTL para caracteres múltiples en ambientes múltiples (MTME), ubicados en los bins 1.03, 1.07, 4.01, 8.08 y 10.03, resultan posiciones consistentes al observar lo encontrado en estudios previos, por lo que serán regiones candidatas para profundizar la investigación de las bases genéticas de la resistencia a la enfermedad. Sobre la base de heredabilidades moderadas e interacciones genotipo x ambiente significativas, la selección para la resistencia requiere continuar con la evaluación de distintas fuentes de germoplasma a través de múltiples años y localidades.
Mal de Río Cuarto virus (MRCV) is the most important disease of Zea mays L. The MRCV -genus Fijivirus, Family Reoviridae- is transmitted by Delphacodes kuscheli Fennah in a persistent mechanism. Resistance to MRCV disease is a polygenic trait with moderate heritability and showed additive and non-additive genetic effects. The goals of this work were to characterize phenotypically the response of maize genotypes for disease severity index (DSI), disease incidence (INC), and disease severity (SEV) to MRCV, as well as anthesis-silking interval (ASI) and grain yield (GY); to estimate heritability and correlations between the traits; to identify quantitative trait loci (QTL) for DSI, INC and SEV to MRCV, and to determine the consistency of the positions found. Two hundred and eight F2:3 segregating families derived from a cross between a susceptible inbred line (B73) and a resistant inbred line (LP116) were evaluated across three environments in the region where the disease is endemic. The molecular analyses with microsatellites markers were carried out. The estimates of heritability were moderate for DSI, INC, SEV, ASI and GY in individual environments where the components of genetic and environmental variance presented the same dimensión; estimates across environments were lower in all traits due to a large proportion of the genotype x environment variance component. The DSI to MRCV presents positive and significant correlations with symptoms in tassel and leaves, INC, SEV and IAE, and negative and significant correlation with RTO. The stable QTL detected by a multi-trait multi-environment (MTME) QTL analysis, for the traits DSI, INC and SEV were identified on bins 1.03, 1.07, 4.01, 8.08 and 10.03. These genomic regions were identified in previous studies and could be considered promising for detecting candidate genes related to MRCV. Based on moderate heritabilities and genotype x environment interaction that were significant in this study and in the published literature on resistance to the MRCV, the selection for resistance would require evaluation of different germplasm across múltiple environments.
Fil: Fil: Apellido, Nombre. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina
Fil: Fil: Borghi, María Leticia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina