Bogotá - Ciencias Agrarias - Maestría en Ciencias Agrarias · 2025
Bases genéticas de la tolerancia al estrés hídrico en líneas interespecíficas de frijol Común (Phaseolus vulgaris L.)
El frijol común (Phaseolus vulgaris L.) es la leguminosa de consumo humano más importante en el mundo debido a su valor nutracéutico, no obstante, el estrés por sequia es uno de los mayores factores de pérdida de rendimiento para este cultivo, situación agravada con los escenarios de cambio climático. Por otro lado, Phaseolus acutifolius A. Gray (frijol tepari) es una fuente genes de interés para incrementar los rendimientos bajo condiciones de estrés por déficit hídrico, debido a su origen xerofítico, sin embargo, los estudios sobre el control genético de la tolerancia a este tipo de estrés y el uso de materiales interespecíficos de frijol común derivados de cruces con el frijol tepari son materia reciente de estudio y aún no están bien comprendidos. En este estudio se construyó una población RIL de 238 líneas a partir del cruce entre dos parentales interespecíficos, MCM00010CIC (materno) y MBK00065CIC (paterno), procedentes de la Alianza Bioversity International y CIAT y que cuentan con genotipos de frijol tepari entre sus ancestros. Estas líneas se usaron con el fin de determinar qué rasgos agronómicos están relacionados con la tolerancia al estrés por sequía, identificar regiones genómicas asociadas a la tolerancia al estrés por sequía y evaluar el papel que pueden jugar introgresiones provenientes del frijol tepari en la respuesta a este tipo de estrés. Para cumplir con estos objetivos, las líneas RIL fueron caracterizadas bajo condiciones de sequía y riego (control) en campo por su rendimiento y componentes agronómicos, expresando reducciones superiores al 60% en el rendimiento por el efecto del déficit hídrico. Los materiales fueron secuenciados mediante DArTSeq y un mapa genético con 426 marcadores SNP fue construido. Un total de 38 QTL, fueron identificados en todos los cromosomas, excepto en el 2, para dos rasgos fenológicos (tres QTL mayores y 9 menores) y nueve componentes de rendimiento (1 QTL mayor y 25 menores). Tres QTL asociados a días a floración, entre ellos un QTL mayor en el cromosoma 1, presentaron estabilidad en ambos ambientes, lo que revela diferentes bases genéticas para los componentes de rendimiento en los dos ambientes. Adicionalmente, se detectaron introgresiones provenientes de frijol tepari en los cromosomas 5 y 6 en el parental materno mediante la prueba ABBA BABA. Las introgresiones en el cromosoma 6 mostraron efectos negativos en rasgos como los días a floración, días a madurez fisiológica y el número de vainas por planta. Finalmente, se identificó un grupo de 9 líneas RIL con desempeño superior, tanto en condiciones de secano como de riego. Estas líneas combinan alelos favorables del parental paterno en QTLs en el cromosoma 1 y del parental materno en QTLs en los cromosomas 6 y 11 que resultan en materiales más precoces y con mayor rendimiento. Estas líneas se consideran promisorias para las actividades de mejoramiento genético en frijol común. (Texto tomado de la fuente)
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Contenido
- Introducciónp. 21
- condiciones de sequía en una población RIL interespecífica de frijol comúnp. 25
- Introducciónp. 21
- Materiales y Métodosp. 29
- 1.2.1 Material Vegetalp. 29
- 1.2.2 Medio biofísicop. 30
- 1.2.3 Diseño experimentalp. 31
- 1.2.4 Variablesp. 32
- 1.2.5 Análisis Estadísticop. 33
- 1.2.6 Condiciones experimentalesp. 34
- Resultadosp. 38
- 1.3.1 Parámetros de rendimiento y fenológicos en condiciones de secanop. 38
- 1.3.2 Parámetros de rendimiento y fenológicos en condiciones de riegop. 44
- de riego y secanop. 49
- Análisis multi-ambientalp. 55
- Discusión de resultadosp. 63
- población RILp. 77
- Introducciónp. 21
- Materiales y Métodosp. 29
- 2.2.1 Genotipado y secuenciamientop. 71
- 2.2.2 Filtrado y control de calidad de los SNPsp. 72
- 2.2.3 Construcción del mapa genéticop. 72
- 2.2.4 Mapeo de QTLp. 73
- 2.2.5 Análisis de relaciones genéticas y de introgresionesp. 73
- Resultadosp. 38
- 2.3.1 Filtrado de SNPs y alineamiento de secuenciasp. 74
- 2.3.2 Mapa genéticop. 78
- 2.3.3 Mapeo por MQM mappingp. 79
- 2.3.4 Análisis de introgresionesp. 96
- Discusiónp. 109
- Conclusionesp. 115
- A. Anexo: Material suplementario capitulo 1p. 117
- B. Anexo: Material suplementario, Capitulo 2p. 181
- Bibliografíap. 215
- Figura 1. Acervos génicos del frijol comúnp. 26
- de Google earthp. 31
- Figura 3. Distribución de precipitaciones en mm julio - septiembre de 2024p. 35
- Figura 4. Humedad relativa en % para el periodo julio - septiembre de 2024p. 35
- Figura 5. Temperatura media diaria, meses de julio a octubre de 2024p. 36
- Figura 6. Estrés hídrico en parcelas experimentales 52 DDSp. 37
- Figura 7. Ensayo de riego a los 42 DDSp. 37
- susceptibles) y genotipos SEF 60, G40001 y G40019 (testigos tolerantes)p. 40
- susceptibles) y genotipos SEF 60, G40001 y G40019 (testigos tolerantes)p. 40
- susceptibles) y genotipos SEF 60, G40001 y G40019 (testigos tolerantes)p. 40
- susceptibles) y genotipos SEF 60, G40001 y G40019 (testigos tolerantes)p. 40
- genotipos SEF 60, G40001 y G40019 (testigos tolerantes)p. 44
- susceptibles) y genotipos SEF 60, G40001 y G40019 (testigos tolerantes)p. 40
- genotipos SEF 60, G40001 y G40019 (testigos tolerantes)p. 44
- susceptibles) y genotipos SEF 60, G40001 y G40019 (testigos tolerantes)p. 40
- susceptibles) y genotipos SEF 60, G40001 y G40019 (testigos tolerantes)p. 40
- condiciones de secanop. 50
- condiciones de riegop. 50
- secanop. 38
- Figura 20. Matriz de correlaciones, variables bajo el ensayo de riegop. 52
- multiambientep. 57
- evaluados (1=riego, 2=secano)p. 58
- evaluados (1=riego, 2=secano)p. 58
- evaluados (1=riego, 2=secano)p. 58
- evaluados (1=riego, 2=secano)p. 58
- Figura 27. PCA con clústeres por genotipo y vectores de rasgos multiambientep. 63
- Figura 28. Profundidad de lectura para cada locus de la población de frijol RILp. 75
- Figura 29. Tasa de llamado de SNPs para cada locus obtenida con DarTseqp. 75
- (MAF) del 10%p. 76
- población RILp. 77
- encuentra la curva con el conteo de SNPs informativos por ventana en color naranjap. 78
- MBK00065CIC con sus frecuencias de recombinación expresadas en cM/Locusp. 79
- días a floración y DPM: días a madurez fisiológica) en condiciones de riegop. 80
- días a floración y DPM: días a madurez fisiológica) en secanop. 81
- riegop. 44
- en condiciones de secanop. 107
- de riegop. 86
- secanop. 38
- en la población RILp. 89
- masculino intraespecífico MBK00065CICp. 90
- RIL entre los ambientes secano y riegop. 91
- analisis de Admixturep. 96
- acutifoliusp. 98
- MCM00010CICp. 29
- MBK00065CICp. 29
- a floración (DF) en secanop. 105
- a madurez fisiológica (DPM) en secanop. 106
- a floración (DF)p. 106
- floración (DPM)p. 107