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Análisis de la Diversidad Genética en Frijoles Adzuki (): Perspectivas sobre la Adaptación Ambiental y Estrategias de Mejoramiento Temprano para la Mejora del Rendimiento

Autores: Wang, Xiaohan; Choi, Yu-Mi; Jeon, Young-ah; Yi, JungYoon; Shin, Myoung-Jae; Desta, Kebede Taye; Yoon, Hyemyeong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Análisis de la Diversidad Genética en Frijoles Adzuki (): Perspectivas sobre la Adaptación Ambiental y Estrategias de Mejoramiento Temprano para la Mejora del Rendimiento


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Frijoles adzuki
Diversidad genética
Historia de domesticación
Variedades locales
Rasgos relacionados con el rendimiento
Selección equilibrante

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 9

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los frijoles adzuki se cultivan ampliamente en Asia Oriental y son uno de los cultivos domesticados más antiguos. Para obtener una comprensión más profunda de la diversidad genética y la historia de domesticación de los frijoles adzuki, realizamos un análisis de Genotipado por Secuenciación (GBS) en 366 variedades locales originarias de Corea, China y Japón, lo que resultó en 6586 polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs). El análisis de la estructura de la población dividió estas 366 variedades locales en tres subpoblaciones. Estas tres subpoblaciones exhibieron distribuciones distintivas, lo que sugiere que pasaron por procesos de domesticación prolongados en sus respectivas regiones de origen. El análisis de varianza fenotípica de las tres subpoblaciones indicó que la subpoblación domesticada en Corea mostró pesos de 100 semillas significativamente más altos, la subpoblación domesticada en Japón mostró un número significativamente mayor de granos por vaina, y la subpoblación domesticada en China mostró un número significativamente mayor de vainas por planta. Especulamos que estas diferencias en los rasgos relacionados con el rendimiento pueden atribuirse a los diferentes énfasis que los primeros criadores en estas regiones pusieron en la selección de rasgos relacionados con el rendimiento. Se encontró un gran número de genes relacionados con la resistencia y defensa contra estrés biótico/abiótico en la mayoría de los loci de rasgos cuantitativos (QTL) para rasgos relacionados con el rendimiento utilizando estudios de asociación a nivel genómico (GWAS). El análisis de ventana deslizante genómica de D de Tajima y un coeficiente de diferenciación genética (Fst) revelaron firmas de selección de domesticación distintas y variaciones de genotipo en estos QTL dentro de cada subpoblación. Estos hallazgos indican que cada subpoblación habría estado sujeta a diferentes eventos de estrés biótico/abiótico en diferentes orígenes, de los cuales estos eventos de estrés han causado diferencias en la selección equilibrada en el QTL de cada subpoblación. En estas selecciones equilibradas, las plantas tienden a seleccionar genotipos con fuerte resistencia bajo estrés biótico/abiótico, pero reducen la frecuencia de genotipos de alto rendimiento en diferentes grados. Estos estresores bióticos/abióticos impactan el rendimiento de los cultivos y pueden incluso llevar a la purga de selección, resultando en la pérdida de varios genotipos de alto rendimiento entre las variedades locales. Sin embargo, esto también alimenta el flujo de germoplasmas de cultivos. En general, la selección equilibrada parece tener un impacto más significativo en los tres rasgos relacionados con el rendimiento en comparación con la selección de domesticación impulsada por los criadores. Estos hallazgos son cruciales para entender el impacto de la historia de selección de domesticación en las variedades locales y los rasgos relacionados con el rendimiento, ayudando en la mejora de las variedades de frijol adzuki.

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