La variabilidad fenotípica de los rasgos de raíz en frijoles comunes andinos cultivados con y sin condiciones de estrés por aluminio
Autores: Ambachew, Daniel; Asfaw, Asrat; Blair, Matthew W.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La variabilidad fenotípica de los rasgos de raíz en frijoles comunes andinos cultivados con y sin condiciones de estrés por aluminio
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Variación genética
Programas de cría
Rasgos de raíz
Frijol común
Toxicidad por aluminio
Panel de Diversidad Andina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La variación genética en parientes silvestres, accesiones de GenBank, variedades locales y cultivares puede desbloquear alelos clave para los rasgos de interés en programas de mejoramiento. Los programas de mejoramiento a menudo utilizan diferentes estrategias para cuantificar la fuente de variación heredable para los rasgos objetivo. Un área descuidada de estudio son los rasgos de raíz de genotipos diversos, y este es especialmente el caso de los efectos de toxicidad por aluminio en leguminosas como el frijol común, que es la legumbre más utilizada para el consumo humano directo. Este estudio evaluó 267 genotipos de frijol común que formaban parte del Panel de Diversidad Andina (ADP) global, que consistía principalmente en genotipos reunidos de programas de mejoramiento públicos y privados en África y América del Norte, así como líneas élite y variedades locales del USDA. El ADP fue evaluado por rasgos de raíz en la etapa de plántula en el invernadero de la Universidad Estatal de Tennessee (TSU) utilizando un sistema hidropónico con una solución nutriente estándar con y sin aluminio (Al). Los datos registrados sobre las raíces por ensayo se ajustaron a un modelo mixto lineal para el análisis de varianza con el fin de probar las diferencias de genotipo. Las medias ajustadas consideraron la replicación y los bloques dentro de la replicación como efectos aleatorios y los genotipos como efectos fijos. Estas luego se utilizaron para pruebas de correlación de Pearson y para análisis de componentes principales (PCA), donde los dos primeros vectores representaron el 94.5% y el 93% de la variación explicada en condiciones de control y tratamiento con Al, respectivamente. Los genotipos se agruparon en base a la morfología de las raíces en respuesta al tratamiento de toxicidad por Al utilizando la distancia euclidiana y el método de agrupamiento jerárquico aglomerativo de Ward, identificando cuatro grupos distintivos significativos a < 0.01. La distancia intra-cluster fue menor que las distancias inter-cluster, lo que indicaba una naturaleza heterogénea y homogénea entre y dentro de los clusters, respectivamente. Los resultados sugieren que el cruce entre accesiones de dos de los clusters resultaría en la máxima segregación genética. Se encontró que un cluster tenía una mayor tolerancia a la toxicidad por Al que los demás.
Descripción
La variación genética en parientes silvestres, accesiones de GenBank, variedades locales y cultivares puede desbloquear alelos clave para los rasgos de interés en programas de mejoramiento. Los programas de mejoramiento a menudo utilizan diferentes estrategias para cuantificar la fuente de variación heredable para los rasgos objetivo. Un área descuidada de estudio son los rasgos de raíz de genotipos diversos, y este es especialmente el caso de los efectos de toxicidad por aluminio en leguminosas como el frijol común, que es la legumbre más utilizada para el consumo humano directo. Este estudio evaluó 267 genotipos de frijol común que formaban parte del Panel de Diversidad Andina (ADP) global, que consistía principalmente en genotipos reunidos de programas de mejoramiento públicos y privados en África y América del Norte, así como líneas élite y variedades locales del USDA. El ADP fue evaluado por rasgos de raíz en la etapa de plántula en el invernadero de la Universidad Estatal de Tennessee (TSU) utilizando un sistema hidropónico con una solución nutriente estándar con y sin aluminio (Al). Los datos registrados sobre las raíces por ensayo se ajustaron a un modelo mixto lineal para el análisis de varianza con el fin de probar las diferencias de genotipo. Las medias ajustadas consideraron la replicación y los bloques dentro de la replicación como efectos aleatorios y los genotipos como efectos fijos. Estas luego se utilizaron para pruebas de correlación de Pearson y para análisis de componentes principales (PCA), donde los dos primeros vectores representaron el 94.5% y el 93% de la variación explicada en condiciones de control y tratamiento con Al, respectivamente. Los genotipos se agruparon en base a la morfología de las raíces en respuesta al tratamiento de toxicidad por Al utilizando la distancia euclidiana y el método de agrupamiento jerárquico aglomerativo de Ward, identificando cuatro grupos distintivos significativos a < 0.01. La distancia intra-cluster fue menor que las distancias inter-cluster, lo que indicaba una naturaleza heterogénea y homogénea entre y dentro de los clusters, respectivamente. Los resultados sugieren que el cruce entre accesiones de dos de los clusters resultaría en la máxima segregación genética. Se encontró que un cluster tenía una mayor tolerancia a la toxicidad por Al que los demás.