Identificación de marcadores moleculares asociados con la capacidad de expansión en maíz palomero mediante análisis de segregantes en masa.

Abstract

Las herramientas moleculares representan un apoyo para la selección de los individuos de interés, por lo que podría aplicarse en la característica comercial más importante en el maíz palomero, el volumen de expansión del almidón contenido en el endospermo. Los objetivos del presente estudio fueron identificar la población más divergente en el carácter volumen de expansión entre siete poblaciones F2 derivadas de cruzas entre una línea palomera × líneas con endospermo contrastante, para un estudio de asociación entre marcadores moleculares y el volumen de expansión mediante un análisis de segregantes en masa o BSA. La población F2 proveniente de la cruza CML561 × CML558 con endospermo cristalino fue la más divergente, con asimetría y curtosis cercanas a cero, por lo cual se seleccionaron 100 individuos con volumen de expansión contrastante para generar dos subpoblaciones de acuerdo al análisis BSA. Los individuos y los parentales, fueron secuenciados en la plataforma DArTseq. Los datos genómicos fueron filtrados y seleccionados 553 SNP polimórficos. El análisis de asociación se realizó con modelos lineales mixtos en ambas subpoblaciones, con el software GAPIT. El estudio de asociación, mostro relaciones causales altamente correlacionadas con la estructura de la población. Los marcadores identificados se ubicaron en los cromosomas: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 y 10. Los genes candidatos, estuvieron relacionados con la estructura de la pared celular, factores de transcripción, proteínas asociadas a la membrana y el complejo transportador transmembranal, lo que sugiere que la pared celular y el pericarpio son las estructuras físicas del grano más influyentes sobre el volumen de expansión. _______________ IDENTIFICATION OF MOLECULAR MARKERS ASSOCIATED WITH EXPANSION CAPACITY IN POPCORN TROUGTH BULK SEGREGANT ANALYSIS. ABSTRACT: Molecular markers represent a support for selection of target individuals and could be used in the most important commercial popcorn trait the popping expansion of the starch contained in the endosperm. The aims of the present study were to find the most divergent cross in popping expansion trait of seven F2 populations derived from biparental crosses between a popcorn × contrasting endosperm lines to select the most appropriate population for a popping-expansion-association study between molecular markers and popping expansion through bulk segregant analysis or BSA. The most divergent F2 population was the CML561 × CML558 cross, with asymmetry and kurtosis close to zero whereby 100 individuals with contrasting popping expansion were selected to generate two bulks or subpopulations according to BSA methodology. The individuals and the parental lines were sequenced on DArTseq platform. Genomic data were filtered and selected 553 polymorphic SNP. The association analysis was performed with Mixed-Linear-Models in both subpopulations, with GAPIT software. The causal relationships with the popping expansion and molecular markers showed a high correlation with the population structure. Molecular markers identified were located in Chromosomes: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 and 10. Candidate genes were related with the cell wall structure, transcription factors, membrane-associated-proteins and the transmembrane transporter complex, which suggesting that cell-wall and pericarp as external structural part of the kernel are the most influential physical structures popping-expansion-related.