Identificación de los componentes genéticos que determinan la adaptación de cebada (Hordeum vulgare L.) en condiciones de alto rendimiento

Abstract

La fenología de cebada determina su adaptación a los distintos ambientes y, por lo tanto, el potencial de rendimiento y la calidad del grano. Con el objetivo de identificar regiones cromosómicas y genes candidatos asociados a rendimiento y variables fenológicas en las condiciones agroecológicas de Uruguay realizamos un mapeo asociativo (GWAS) en una población de mapeo de asociación anidada (NAM) desarrollada a partir de cruzas entre cultivares modernos élite. La población fue caracterizada fenotípicamente durante cuatro años consecutivos (2015-2018) en cuatro localidades. Para la caracterización genotípica se utilizó el chip de SNPs iSelect 50K de cebada de Illumina, permitiendo obtener 6340 SNP informativos que se distribuyeron en los siete cromosomas. La estructura de la población estuvo explicada por el diseño de cruzamientos. A través de estudios de asociación pudimos detectar un total de 77 QTLs considerando las 105 combinaciones variable-experimento. Varios de los QTLs se detectaron en más de un ambiente y afectaron a más de una variable. Además, seis regiones genómicas asociadas a seis características, presentaron interacción genotipo por ambiente. Nuestros resultados proporcionan información útil sobre la cebada y podrían tenerse en cuenta para aumentar la eficiencia de selección de fenotipos superiores, ya que el germoplasma utilizado es representativo del utilizado en el Programa de Mejoramiento Genético Nacional. Este estudio demostró que el GWAS en una población NAM generada por cruzamientos entre parentales élites es una herramienta eficaz para detectar regiones genómicas relevantes responsables de características de importancia agronómica.