La resistencia genética de la caña de azúcar a la roya fue evaluada en una población compuesta de tierras altas x bajas en entornos de laboratorio y campo
Autores: Edmé, Serge J.; Palmer, Nathan A.; Sarath, Gautam; Muhle, Anthony A.; Mitchell, Rob; Yuen, Gary
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La resistencia genética de la caña de azúcar a la roya fue evaluada en una población compuesta de tierras altas x bajas en entornos de laboratorio y campo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Niveles bajos
Incidencia de herrumbre
Parámetros genéticos
Valores de cría
Control genético
Resistencia a la roya
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Mantener bajos niveles de incidencia de óxido (causado por ) en las poblaciones de crianza de switchgrass ( L.) es una prioridad para el programa del USDA-ARS dedicado a mejorar cultivares para un alto rendimiento y calidad de biomasa. Esencial para este objetivo es la estimación imparcial y precisa de los parámetros genéticos para predecir los méritos de los progenitores y la descendencia. Esporas del hongo fueron inoculadas en plántulas de progenie cultivadas en invernadero de 31 familias de medios hermanos en la generación 2 (Gen 2) de una población compuesta Summer x Kanlow para evaluar la incidencia de óxido en las hojas con una escala de calificación de 0-9. Dos progenitores fueron posteriormente elegidos para cruzar y desarrollar una población de mapeo de ligamiento como Gen 3. Las plántulas de Gen 2, 3 y Kanlow fueron trasplantadas al campo ubicado cerca de Mead, NE, a principios de junio de 2020 y dispuestas en un diseño de bloques de fila-columna replicados con seis bloques de parcelas de una sola fila de cinco plantas cada una. El ensayo de campo fue calificado en septiembre de 2021 y 2022 con una escala de 0-4. Los datos de laboratorio y campo fueron sometidos a modelos lineales mixtos univariados a través de la máxima verosimilitud restringida para extraer los componentes de varianza necesarios para predecir los valores de crianza. La variación genética aditiva fue sustancial ( < 0.01), suficiente para resultar en estimaciones de alta heredabilidad que van desde 0.42 +/- 14 hasta 0.73 +/- 0.09 a nivel individual y de media familiar. Este resultado implica que la resistencia al óxido está bajo un fuerte control genético para utilizar la selección masal para obtener ganancias satisfactorias. Se detectó una posible interacción óxido x año con una correlación de Spearman de valores de crianza de -0.38, causada por cambios significativos en el rango de los genotipos de Gen 3 en 2022 (un año de alto calor y sequía). Se predijo que las ganancias genéticas reducirían los puntajes de incidencia de óxido en al menos dos puntos en la escala de calificación al seleccionar hacia atrás, y en un punto al seleccionar candidatos individuales como progenitores de la próxima generación. Se lograron ganancias más rápidas (31 y 59%) en comparación con la segunda generación al seleccionar respectivamente el 10% superior de las familias en Gen 3 o el 10% superior de los genotipos dentro de este grupo. Basándose en estos resultados, se desarrollarán estrategias para controlar la incidencia de óxido y optimizar las ganancias en los otros rasgos de importancia económica.
Descripción
Mantener bajos niveles de incidencia de óxido (causado por ) en las poblaciones de crianza de switchgrass ( L.) es una prioridad para el programa del USDA-ARS dedicado a mejorar cultivares para un alto rendimiento y calidad de biomasa. Esencial para este objetivo es la estimación imparcial y precisa de los parámetros genéticos para predecir los méritos de los progenitores y la descendencia. Esporas del hongo fueron inoculadas en plántulas de progenie cultivadas en invernadero de 31 familias de medios hermanos en la generación 2 (Gen 2) de una población compuesta Summer x Kanlow para evaluar la incidencia de óxido en las hojas con una escala de calificación de 0-9. Dos progenitores fueron posteriormente elegidos para cruzar y desarrollar una población de mapeo de ligamiento como Gen 3. Las plántulas de Gen 2, 3 y Kanlow fueron trasplantadas al campo ubicado cerca de Mead, NE, a principios de junio de 2020 y dispuestas en un diseño de bloques de fila-columna replicados con seis bloques de parcelas de una sola fila de cinco plantas cada una. El ensayo de campo fue calificado en septiembre de 2021 y 2022 con una escala de 0-4. Los datos de laboratorio y campo fueron sometidos a modelos lineales mixtos univariados a través de la máxima verosimilitud restringida para extraer los componentes de varianza necesarios para predecir los valores de crianza. La variación genética aditiva fue sustancial ( < 0.01), suficiente para resultar en estimaciones de alta heredabilidad que van desde 0.42 +/- 14 hasta 0.73 +/- 0.09 a nivel individual y de media familiar. Este resultado implica que la resistencia al óxido está bajo un fuerte control genético para utilizar la selección masal para obtener ganancias satisfactorias. Se detectó una posible interacción óxido x año con una correlación de Spearman de valores de crianza de -0.38, causada por cambios significativos en el rango de los genotipos de Gen 3 en 2022 (un año de alto calor y sequía). Se predijo que las ganancias genéticas reducirían los puntajes de incidencia de óxido en al menos dos puntos en la escala de calificación al seleccionar hacia atrás, y en un punto al seleccionar candidatos individuales como progenitores de la próxima generación. Se lograron ganancias más rápidas (31 y 59%) en comparación con la segunda generación al seleccionar respectivamente el 10% superior de las familias en Gen 3 o el 10% superior de los genotipos dentro de este grupo. Basándose en estos resultados, se desarrollarán estrategias para controlar la incidencia de óxido y optimizar las ganancias en los otros rasgos de importancia económica.