Epistasis y resistencia cuantitativa a revelados por GWAS en poblaciones avanzadas de mejoramiento de arroz
Autores: Rosas, Juan E.; Escobar, Maia; Martínez, Sebastián; Blanco, Pedro; Pérez, Fernando; Quero, Gastón; Gutiérrez, Lucía; Bonnecarrère, Victoria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Epistasis y resistencia cuantitativa a revelados por GWAS en poblaciones avanzadas de mejoramiento de arroz
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Estudio de asociación de genoma completo
Interacciones epistáticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
La explosión del arroz causada por es una enfermedad importante del arroz a nivel mundial. A pesar del conocimiento detallado sobre los genes de resistencia principales disponibles hasta la fecha, se sabe poco sobre cómo interactúan estos genes con los loci de resistencia a la explosión cuantitativa y con el fondo genético. El conocimiento sobre estas interacciones es crucial para evaluar la utilidad de los loci de resistencia introgresados en el germoplasma de cría. Nuestro objetivo era identificar loci de rasgos cuantitativos (QTL) para la resistencia a la explosión en poblaciones de cría de arroz y describir cómo interactúan entre sí y con el fondo genético. Con ese fin, la resistencia a la explosión fue mapeada mediante un estudio de asociación de genoma completo (GWAS) en dos subpoblaciones avanzadas de cría de arroz, una compuesta por 305 líneas puras de tipo y la otra de 245 líneas puras. Las interacciones y efectos principales de los loci de resistencia a la explosión fueron evaluados en un modelo multilocus. Se detectaron conglomerados de genes de resistencia a la explosión de efecto mayor bien conocidos en ambas subpoblaciones con el escaneo GWAS 1. Cuando estos loci de efecto mayor se incluyeron como cofactores fijos en los escaneos GWAS subsiguientes 2 y 3, se revelaron QTL adicionales y arquitecturas genéticas más complejas. El modelo multilocus para la subpoblación mostró que tenía una interacción significativa con dos QTL en el cromosoma 1 y un QTL en el cromosoma 8, explicando juntos el 64% de la varianza fenotípica. En la subpoblación, una interacción significativa entre los QTL en los cromosomas 6 y 4 y el fondo genético, junto con y QTL en los cromosomas 1, 4 y 7, explicaron el 35% de la varianza fenotípica. Nuestros resultados sugieren que las interacciones epistáticas pueden desempeñar un papel importante en la modulación de la respuesta mediada por loci de resistencia a la explosión de efecto mayor como . Además, los efectos aditivos y epistáticos de múltiples QTL aportan capas adicionales de resistencia cuantitativa con una magnitud comparable a la de los loci de efecto mayor. Estos hallazgos resaltan la necesidad de una validación específica del fondo genético de los marcadores para la cría de resistencia a la explosión asistida molecularmente y proporcionan ideas para desarrollar resistencia cuantitativa a la enfermedad de la explosión en el arroz.
Descripción
La explosión del arroz causada por es una enfermedad importante del arroz a nivel mundial. A pesar del conocimiento detallado sobre los genes de resistencia principales disponibles hasta la fecha, se sabe poco sobre cómo interactúan estos genes con los loci de resistencia a la explosión cuantitativa y con el fondo genético. El conocimiento sobre estas interacciones es crucial para evaluar la utilidad de los loci de resistencia introgresados en el germoplasma de cría. Nuestro objetivo era identificar loci de rasgos cuantitativos (QTL) para la resistencia a la explosión en poblaciones de cría de arroz y describir cómo interactúan entre sí y con el fondo genético. Con ese fin, la resistencia a la explosión fue mapeada mediante un estudio de asociación de genoma completo (GWAS) en dos subpoblaciones avanzadas de cría de arroz, una compuesta por 305 líneas puras de tipo y la otra de 245 líneas puras. Las interacciones y efectos principales de los loci de resistencia a la explosión fueron evaluados en un modelo multilocus. Se detectaron conglomerados de genes de resistencia a la explosión de efecto mayor bien conocidos en ambas subpoblaciones con el escaneo GWAS 1. Cuando estos loci de efecto mayor se incluyeron como cofactores fijos en los escaneos GWAS subsiguientes 2 y 3, se revelaron QTL adicionales y arquitecturas genéticas más complejas. El modelo multilocus para la subpoblación mostró que tenía una interacción significativa con dos QTL en el cromosoma 1 y un QTL en el cromosoma 8, explicando juntos el 64% de la varianza fenotípica. En la subpoblación, una interacción significativa entre los QTL en los cromosomas 6 y 4 y el fondo genético, junto con y QTL en los cromosomas 1, 4 y 7, explicaron el 35% de la varianza fenotípica. Nuestros resultados sugieren que las interacciones epistáticas pueden desempeñar un papel importante en la modulación de la respuesta mediada por loci de resistencia a la explosión de efecto mayor como . Además, los efectos aditivos y epistáticos de múltiples QTL aportan capas adicionales de resistencia cuantitativa con una magnitud comparable a la de los loci de efecto mayor. Estos hallazgos resaltan la necesidad de una validación específica del fondo genético de los marcadores para la cría de resistencia a la explosión asistida molecularmente y proporcionan ideas para desarrollar resistencia cuantitativa a la enfermedad de la explosión en el arroz.