El complejo de patógenos causantes del “damping-off”: manejo de la resistencia y desarrollo de poblaciones recombinantes para explotar la resistencia genética en suelo

Abstract

La pudrición de raíz y tallo, más conocida como “damping-off” es un problema recurrente en muchos cultivos y asociada a patógenos como Pythium sp. y Phytophthora sp., Phytophthora sojae; y una importante limitación para la producción mundial de soja. Previamente, se identificó a la accesión PI 408029 como una potencial fuente de nuevos genes de resistencia (Rps) a P. sojae. El objetivo de este estudio fue la identificación y el mapeo de los loci Rps asociados a la resistencia a las patotipos de P. sojae OH1 (vir 7), OH4 (vir 1a, 1c, 7), OH25 (vir 1a, 1b, 1c, 1k, 7), OH7 (1a, 2, 3a, 3b, 3c, 4, 5, 6, 7) y 1.S.1.1 (1a, 1b, 1k, 2, 3a, 3c, 4, 5, 6, 7, 8) en una población de líneas recombinantes (RIL) resultante del cruce entre Williams (susceptible a PRSR) y PI 408029 (resistente a PRSR). Un cruce específico entre Williams y PI408029 fue realizado en el Centro de Investigaciones de Wooster de la Universidad Estatal de Ohio y las líneas segregantes fueron avanzadas siguiendo el método de descendencia de semilla única hasta la F7. Un total de 93 RILs fueron genotipadas usando en Infinium Soy-6K Beadchip array y fenotipadas usando patotitpos de P. sojae OH4, OH7, OH25, y 1S.1.1. El mapeo se realizó usando la función de Kosambi para determinar recombinaciones significativas. Las asociaciones fenotipo-genotipo (GWAS) fueron analizadas con la función de intervalo de mapeo compuesto CIM. La resistencia fue conferida por uno o dos genes Rps dominantes, dependiendo del aislado de P. sojae. Se detectó un nuevo locus Rps en el cromosoma 13 relacionado con OH4 y OH25. El locus restante para OH7 y 1.S.1.1 se encontraba en un locus conocido en el cromosoma 3. Un análisis comparativo de secuencias entre PI 408029 y Williams82 (Wm82.a2.v1), seguido de una PCR cuantitativa en tiempo real de 14 genes, condujo a la identificación de 2 genes de proteínas resistentes a enfermedades con repeticiones ricas en leucina (Glyma.03g048100 y Glyma.03g037000)[1], que se expresaron de manera aumentada tras la inoculación en un ensayo de tiempo con 1.S.1.1, y un gen de proteína quinasa similar a receptores (Glyma.13g050500) y un TIR-NB-LRR[2] (Glyma.13g078200) con OH4 y OH25. Los genes y marcadores de este estudio podrían utilizarse en el mejoramiento de cultivares resistentes a Phytophthora y en futuros estudios sobre la respuesta cualitativa de defensa funcional frente a P. sojae.

[1] Glyma genes (Glicine max)

[2] Genes que contienen terminales Nucleotide Binding Site - Leucine Rich Repeat