Búsqueda de genes asociados a caracteres de interés agronómico del garbanzo (cicer arietinum l.)
- Autores: Latifeh Ali
- Directores de la Tesis: Teresa Millán (dir. tes.), Juan Gil Ligero (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2015
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Ignacio Cubero Salmerón (presid.), Ignacio Solís Martel (secret.), Mariem Bouhadida (voc.)
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
RESUMEN DE LA TESIS DOCTORAL DE Da Latifeh Ali 1. Introducción la tesis Las leguminosas son una fuente importante de proteínas y carbohidratos, además tienen capacidad para establecer simbiosis con la bacteria Rhizobium fijando el nitrógeno atmosférico en el suelo, por lo tanto es muy importante integrar estos cultivos en los sistemas de rotación para enriquecer el suelo con nitrógeno de manera natural (Aslam et al 2003). El garbanzo es la segunda leguminosa grano más importante del mundo después de las judías (Faostat, 2013). Sin embargo todavía no hay estudios relevantes a nivel molecular para entender los mecanismos de adaptación como el hábito de crecimiento, simple/doble vaina y la fecha de floración siendo la mayoría de los estudios publicados de genética clásica (Mathews and Davis 1999; Rajesh et al. 2002; Aryamanesh et al. 2013; Gaur et al. 2014). Estos caracteres son críticos para incrementar el rendimiento del cultivo (Rubio et al. 2004; Gaur et al. 2008). La secuenciación del genoma de garbanzo recién publicado (Jain et al. 2013; Varshney et al. 2013) ha sido de gran utilidad para buscar nuevos marcadores aplicables en MAS (marker assisted selection) y genes candidatos. No obstante, disponer de poblaciones de mapeo como RIPs (recombinant inbred populations) y líneas casi isogénicas (NILs) que estén cuidadosamente fenotipadas, son fundamentales para llevar a cabo estos estudios.
2.Contenido de la investigación En este trabajo, se han desarrollado parejas de líneas casi isogénicas (NILs) para los caracteres nodulatión/non-nodulación, hábito de crecimiento erecto/prostrado y fecha de floración temprana/tardía. La combinación de la información obtenida a partir de la secuencia y resecuenciaciones del genoma de garbanzo junto con las parejas de NILs obtenidas y poblaciones de líneas segregantes disponibles ha permitido identificar por primera vez el gen CaNSP2, relacionado con la nodulación, localizado en el grupo de ligamiento (GL) 5 del mapa genético del garbanzo.
El hábito de crecimiento es un carácter adaptativo importante, si embargo la herencia de los fenotipos erecto y semierecto se ha estudiado por primera vez. También se ha detectado un nuevo QTL controlando el hábito de crecimiento en poblaciones derivadas de cruzamientos inter (erecto vs postrado) e intra (erecto vs semierecto) específicos.
También se ha estudiado el carácter simple/doble vaina debido a su efecto positivo en la producción y estabilidad de la producción. Se llevo a cabo el mapeo fino del GL6 donde se localiza éste carácter. Se han podido desarrollar un conjunto de nuevos marcadores moleculares estrechamente ligados al locus Sfl/sfl. Estos marcadores pueden ser muy útiles en programas de mejora asistida por marcadores (MAS, marker assisted selection) para seleccionar genotipos con doble vaina. En la región genómica donde se encuentra del locus Sfl/sfl se localiza el gen RAX2 que es un posible gen candidato para el carácter doble vaina en garbanzo.
En las variedades de garbanzo es recomendable incluir el carácter floración temprana, ya que acorta el ciclo del cultivo y ayuda a escapar de estreses abióticos que pueden limitar la producción. En este trabajo, se han desarrollado parejas de NILs, para dos QTLs que controlan este carácter (QTLDF1 y QTLDF2 en GL4 y GL3, respectivamente).
Este material podría ser muy útil para realizar estudios de expresión u estudiar el efecto individual de cada uno de los QTL.
3.Conclusiones -Se han desarrollado parejas de NILs para nodulación/no-nodulación, para hábito de crecimiento erecto vs rastrero y para fecha de floración (para los dos QTLs mayores detectados en el GL3 y 4).
-Se ha identificado y mapeado en el GL5 el primer gen relacionado con la ruta de nodulación en garbanzo (CaNSP2).
-Se ha hecho un mapeo fino del locus Sfl/sfl. (responsable del carácter simple/doble vaina por nudo).
-Se han propuesto genes candidatos para hábito de crecimiento (Ca_07000 y Ca0_6990), para simple/doble vaina (RAX2) y para fecha de floración (TEMPRANILLO).
-La secuenciación del genoma junto con las NILs han sido muy útiles para desarrollar nuevos marcadores aplicables en MAS y proponer genes candidatos para caracteres adaptativos importantes para la mejora del cultivo de garbanzo.
