Validación del QTL HAP-6A-13 asociado a peso de grano en trigos harineros de primavera.

Abstract

El peso del grano es un componente estable del rendimiento de grano en el trigo (Triticum aestivum). Los marcadores moleculares ligados con el peso del grano pueden usarse en la selección asistida por marcadores para acelerar las ganancias genéticas para este carácter. Este estudio se realizó para validar el QTL HAP-6A-13, el cual se reportó asociado a peso de grano en trigos harineros de primavera en CIMMYT. Para realizar la validación se diseñaron dos marcadores de competencia alelo especifica (KASP - kompetitive allele specific PCR) para los SNP T/C y A/G que forman el QTL. La asociación de los marcadores KASP con el peso de grano y rendimiento se verificó mediante estudios de asociación del genoma completo (GWAS - genome-wide association study) en cuatro colecciones de trigo. Los dos marcadores KASP mostraron asociación significativa con el peso de grano y rendimiento. Los análisis basados en haplotipos mostraron mejor resultados GWAS que los análisis con los marcadores SNP individuales. Adicionalmente se generaron y evaluaron diez familias endogámicas heterogéneas (HIF - heterogeneous inbred family) para peso de mil granos, rendimiento y otros caracteres morfométricos del grano. Las evaluaciones fenotípicas se realizaron en el noreste y centro de México. En contraste con los resultados GWAS las evaluaciones de HIF mostraron efectos inconsistentes del QTL para los caracteres rendimiento, peso, ancho y grosor de grano. Los genotipos con el haplotipo TG fueron superiores solo en longitud de grano en los dos ambientes, pero con poca significancia, lo que demuestra la dificultad de validar un QTL de efecto menor en trigo. _______________ VALIDATION OF QTL HAP-6A-13 ASSOCIATED WITH GRAIN WEIGHT IN SPRING BREAD WHEAT. ABSTRACT: Grain weight is a main component of grain yield in wheat (Triticum aestivum). Molecular markers that are linked to grain weight might be used in marker-assisted selection to accelerate genetic gains for this trait. The current study was carried out to validate the QTL HAP-6A-13, which was reported to be associated to grain weight in CIMMYT spring bread wheat. For validation two kompetitive allele specific PCR (KASP) markers were designed for the SNPs T/C and A/G comprising the QTL. The association of the markers KASP with thousand kernel weight and grain yield was verified by genome-wide association study (GWAS) in four independent datasets. The two KASP markers showed significant association with thousand kernel weight and grain yield. Haplotype-based analyzes showed better GWAS results than analyses with single SNP markers. In addition, ten heterogeneous inbred families (HIF) were generated and evaluated for the thousand kernel weight, grain yield and other morphometric traits of the grain. Phenotypic evaluations were conducted in the northeastern and central Mexico. In contrast to the GWAS datasets, the evaluations of HIF showed inconsistent effects of the QTL for grain yield, thousand grain weight, width, and thickness. The genotypes carrying the TG haplotype were only superior for grain length in the two environments, but with low significance, which show, the difficulty of validating a minor QTL in wheat.