Genética de la resistencia a roya amarilla causada por Puccinia striiformis f sp tritici e identificación de genes en trigos de primavera.

Abstract

Las royas del trigo causadas por los hongos del género Puccinia, son enfermedades de importancia a nivel mundial. La estrategia que más ha apoyado el control de dichos hongos es el mejoramiento genético. En la actualidad existen genotipos que han mostrado resistencia en diferentes años y ambientes por lo cual, el objetivo del presente trabajo fue determinar el tipo de resistencia e identificar loci de carácter cuantitativo (QTLs) que le confieren resistencia a roya amarilla (RA) y de la hoja (RH) en la variedad de trigo harinero Huites F95 y estimar el número de genes y el tipo de resistencia que poseen los genotipos Glenlea, Romero 73 y Bonza 63 a roya amarilla. La caracterización fenotípica en Huite F95 para roya amarilla y roya de la hoja se realizó en cuatro ambientes durante el 2013, 2014 y 2015; mientras que para los genotipos Bonza 63, Romero 73 y Glenlea solo en un ambiente en 2015. Se crearon epidemias artificiales utilizando una mezcla de diferentes razas del hongo causante de la roya amarilla y de la hoja. Las proporciones fenotípicas, de resistentes y susceptibles observadas se compararon con las proporciones esperadas con una prueba de X2. Para la población Avocet-YrA/Huites F95 se construyeron mapas de ligamiento con 12,966 marcadores y utilizando mapeo por intervalo compuesto (ICIM) se realizó el análisis de QTL con el programa QTL IciMapping 4.0. Los análisis genéticos mostraron que Huites F95 posee una resistencia del tipo cuantitativa y que la resistencia a RH está determinada por 2 a 3 genes y para RA de 4 a 5 genes de resistencia en planta adulta. El análisis de QTL indicó que Huites F95 posee tres loci de efecto pleiotropico que le confieren resistencia a RH y RA localizados en los cromosomas 1AL, 1BL y 5AL. Adicionalmente se mapearon tres QTLs para RH en 2AS, 5A y 6BL y tres para RA en 3B, 4BS y 6BS. Los QTLs en 1AL, 5AL y 6BL son reportados como nuevos; por otra parte, se determinó que de 4 a 5 genes de efectos aditivos controlan la resistencia de la variedad Glenlea y de 2 a 3 genes en las variedades, Romero 73 y Bonza 63; los cuatro genotipos evaluados no poseen resistencia de plántula; sin embargo, pueden ser progenitores valiosos en los programas de mejoramiento, para lograr una resistencia durable a roya amarilla principalmente. _______________ GENETICS OF THE RESISTANCE TO YELLOW RUST CAUSED BY Puccinia striiformis f.sp. tritici AND IDENTIFICATION OF RESISTANCE GENES IN SPRING WHEAT. ABSTRACT: Rust diseases of wheat caused by fungi of the genus Puccinia, are diseases of global importance. The strategy that has most supported control of these fungi is the breeding. Currently, there are genotypes that have shown resistance in different years and environments for which this work aimed to determine the type of resistance and identify the quantitative traits loci (QTLs) which confers resistance to yellow rust (YR) and leaf (LR) in the bread wheat variety Huites F95 and estimate the number of genes and the type of resistance that Glenlea, Romero 73 and Bonza 63 genotypes possess to yellow rust. In Huites F95 phenotypic characterization for leaf rust and yellow rust was conducted in four environments during 2013, 2014 and 2015; whereas for Bonza 63, Romero 73 and Glenlea genotypes in just one environment in 2015. Artificial epidemics using a mixture of different rust races were created. The phenotypic observed ratios of resistant and susceptible were compared with the expected ratios with an X2 test. For the Avocet-YrA/Huites F95 population, linkage maps were constructed with 12,966 markers and using composite interval mapping QTL analysis was performed with the IciMapping (ICIM) 4.0 program. Genetic analyses showed that Huites F95 has a resistance of quantitative type and that the LR resistance is determined by 2-3 genes and for YR of 4-5 genes for adult plant resistance. QTL analysis indicated that Huites F95 has three loci of pleiotropic effect which confer rust resistance to LR and YR and localized on chromosomes 1AL, 1BL and 5AL. In addition they mapped three QTLs for LR on 2AS, 5A and 6BL and three for YR in 3B, 4BS, and 6BS. The QTLs 1AL 5AL, 6BL are new or not previously reported. On the other hand, it was determined that 4 to 5 genes of additive effects control the resistance in Glenlea; whereas, 2 to 3 resistance genes in Romero 73 and Bonza 63. The four genotypes evaluated do not possess seedling resistance genes; however, they might be valuable parents in breeding programs, to achieve a durable resistance to yellow rust mainly.