Resumen de Estudios básicos para la mejora genética de judía tipo fabada a moho blanco
RESUMEN (en español) El moho blanco, causado por el hongo Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, es un serio problema para el cultivo de las judías (Phaseolus vulgaris L.) que causa pérdidas severas. La resistencia a este patógeno puede ser fisiológica o mediante mecanismos de evitación. Se han descrito pocos cultivares con altos niveles de resistencia frente a moho blanco en judía. Los objetivos de este estudio fueron; (i) determinar la variación en agresividad en aislamientos locales de S. sclerotiorum; (ii) identificar fuentes de resistencia frente a los aislamientos locales usando el test de la pajita; (iii) estudiar la reacción frente a este patógeno en un juego de accesiones clasificadas dentro de la clase comercial fabada; (iv) analizar el control genético de la reacción a cinco aislamientos locales de S. sclerotiorum en el cultivar Xana; (v) investigar el control genético de la reacción a moho blanco en la conocida fuente de resistencia A195. Se evaluaron 199 accesiones de una colección nuclear establecida a partir del principal banco de germoplasma español y 29 cultivares o líneas muy conocidas, cinco de ellas descritas como fuentes de resistencia a moho blanco: G122, PC50, A195, Cornell 606 y MO162. Se detectaron diferencias significativas en agresividad entre los cuatro aislamientos. Generalmente, los aislamientos 1 y 3 resultaron más agresivos que los aislamientos 2 y 4. Un total de 19 genotipos presentaron un nivel de resistencia igual o mejor que G122: 11 accesiones de la colección nuclear y 8 líneas del grupo de cultivares conocidos, incluyendo las fuentes de resistencia A195 y Cornell 606. Para confirmar su nivel de resistencia, se evaluaron estos 19 genotipos usando unas condiciones más severas. Se evaluó la reacción 21 días después de la inoculación. Quince de estos genotipos mostraron una significativa menor susceptibilidad que G122: 8 accesiones de la colección nuclear y los cultivares conocidos o líneas AB136, Kaboon, BRB57, BRB130, Don Timoteo, y A195. Estos elevados niveles de resistencia deberían ser confirmados en evaluaciones en campo. Se evaluaron frente a cuatro aislamientos locales dos juegos de materiales clasificados en la clase comercial fabada: 22 líneas desarrolladas en el SERIDA y 35 accesiones conservadas en la colección del SERIDA. El análisis de varianza no mostró diferencias significativas en la respuesta a los cuatro aislamientos. El juego de líneas mejoradas mostró una respuesta no significativamente diferente que Andecha o A195 sugiriendo que las regiones introgresadas en estas líneas no juegan un papel significativo en la respuesta a moho blanco. Por contra, se identificaron diferencias significativas en la respuesta de las accesiones. Las entradas V100, V074, V127, V135, V124 y las líneas mejoradas Xana, Andecha, A2418, y A2806 mostraron un nivel de respuesta igual o mayor que G122 Se caracterizó la resistencia fisiológica mostrada por el cultivar Xana usando el test de la pajita en invernadero y un análisis de QTLs. Se evaluó frente a cinco aislamientos locales de S. sclerotiorum una población de 104 líneas recombinantes derivas del cruzamiento entre Xana y el susceptible cultivar Cornell 49242. El efecto de tres caracteres morfológicos (longitud y grosor del primer entrenudo, altura de la planta en el momento de la inoculación) en la respuesta fue también examinado. El nivel de resistencia del cultivar Xana fue similar al mostrado por las conocidas fuentes de resistencia PC50, A195 y G122. Un total de 18 QTLs, localizados en los grupos de ligamiento (LG) 1, 3, 6, 7, 8, y 11, fueron identificados en al menos una de las evaluaciones realizadas y en la media de las dos evaluaciones. El número de QTLs identificados por carácter varió entre 1 y 5. Cuatros regiones principales en los LG 1, 6 y 7 estaban asociadas con la resistencia parcial, confirmando los resultados obtenidos en otras poblaciones. Una relativa especificidad en el número y posición de los QTLs fue encontrada dependiendo del aislamiento usado. Los QTLs implicados en el control de los caracteres morfológicos y los QTLs implicados en la respuesta a moho blanco mostraron una co-localización en los LG 1,6 y 7. Se discute el papel de estas regiones genómicas en la resistencia fisiológica o mecanismo de evitación Finalmente, se analizó el control genético de la resistencia a un aislamiento local de S. sclerotiorum investigando la asociación entre las respuestas observadas y marcadores moleculares previamente mapeados en regiones con QTLs implicados en el control de la reacción a moho blanco. Se investigó la implicación de 18 regiones genómicas. Este análisis se llevó a cabo en una población de 90 familias F2:3 derivadas del cruzamiento entre los genotipos A195 y Cornell 49242. Los resultados revelaron que la resistencia a moho blanco en la línea A195 estaba controlada al menos por dos o tres QTLs localizados en los grupos de ligamiento 1 y 7. RESUMEN (en otro idioma) White mold, caused by the fungus Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, is a serious disease in common bean (Phaseolus vulgaris L.) causing significant yield loss. Resistance to this pathogen can be due to physiological or avoidance mechanisms. Few cultivars with high levels of physiological resistance to white mold have been described in common bean. The objectives of this study were to: (i) determine variation in aggressiveness for the local S. sclerotiorum isolates, and (ii) identify sources of resistance against local isolates using the greenhouse straw test (iii) study reaction in a set of accessions and breeding lines classified in the market class fabada (iv) analyse the genetic control of the reaction to five local isolates of S Sclerotinia sclerotiorum in the cultivar Xana (v) investigate the genetic control of the reaction to white mold in the well- konwn line A195. We evaluated 199 accessions of a core collection established from the main bean genebank in Spain and 29 known cultivars or lines, five of them described as resistant sources to white mold: G122, PC50, A195, Cornell 606 and, MO162. Significant differences for aggressiveness among the four S. sclerotiorum isolates were detected. Generally, isolates 1 and 3 were more aggressive than isolates 2 and 4. Nineteen genotypes exhibited a level of resistance equal to or significantly better than G122; 11 accessions from the core collection and 8 cultivars or lines from known materials, including the lines A195 and Cornell 606. To confirm resistance, 19 selected genotypes were tested using a more severe straw test with reactions evaluated 21 days after inoculation. Fifteen genotypes exhibited significantly less susceptibility than G122: eight accessions from the core collection and the known cultivars or lines AB136, Kaboon, BRB57, BRB130, Don Timoteo, and A195. The logical next step will be to evaluate the best genotypes for field reaction to white mold and conduct inheritance studies. Two set of materials classified in the market class fabada were evaluated against four local isolates S. sclerotiorum : 22 lines developed in the SERIDA in different breeding programs and derived form the cultivar Andecha; 35 accession maintained in the SERIDA collection. The analysis of variance did not reveal significant differences in the response to the four isolates in the two set of materials. The set of breeding line exhibited a non significantly different reaction to the cultivar Andecha or the line A195 suggesting that the introgressed regions in these lines did not have a relevant role in the genetic control of the response to white mold. In contrast, significant differences in the reactions were found in the set of accessions. The accessions V100, V074, V127, V135, V124 and the breeding lines Xana, Andecha, A2418, y A2806 exhibited a level of resistance equal to or significantly better than G122. We sought to characterize the partial physiological resistance exhibited by Xana dry bean in the greenhouse straw test using QTL analysis. A population of 104 F7 recombinant inbred lines (RILs) derived from an inter-gene pool cross between Xana and the susceptible black bean Cornell 49242 was evaluated against five local isolates of Sclerotinia. The affect of morphological traits (plant height, first internode length, and first internode width) on response to white mold was examined. The level of resistance exhibited by Xana to five isolates of S. sclerotiorum was similar to that of the well known resistant lines PC50, A195 and G122. Eighteen QTLs, involving the linkage groups (LG) 1, 3, 6, 7, 8, and 11, were found to be significant in at least one evaluation and in the mean of the two evaluations. The number of significant QTLs identified per trait ranged from one to five. Four major regions on LG 1, 6, and 7 were associated with partial resistance to white mold confirming the results obtained in other populations. A relative specificity in the number and the position of the identified QTLs was found depending on the isolate used. QTLs involved in the control of morphological traits and in the response to white mold were co-located at the same relative position on LG 1, 6, and 7. The role of these genomic regions in physiological resistance or avoidance mechanisms to white mold is discussed. Finally, we analyse the genetic control of the resistance to one local isolate of S. sclerotiorum investigating the association between the observed responses and molecular markers mapped in the regions with QTL involving in the genetic control of the reaction to white mold. The involving of 18 genomic regions was investigated. This analysis was carried out in a populations of 90 F2:3 families derived from the cross A195 x Cornell 49242 . The results revealed that the resistance to white mold in the line A195 was at least controlled by two or three QTLs located in the LG 1 and 7.
