Fecha: 01/03/2016

Tesis Doctoral: Selección in vitro para resistencia a boro y deoxinivalenol en cebada. Marcadores asociados.

El pasado 14 de enero Natalia García Mariño defendió su Tesis Doctoral, titulada «Selección in vitro para resistencia a boro y deoxinivalenol en cebada. Marcadores asociados», en la Universidad de Lleida (UdL), bajo la dirección del Dr. Luis Cistué, responsable del Grupo de Investigación Cultivo Celular y de Tejidos, Departamento de Genética y Producción Vegetal, de la Estación Experimental de Aula Dei (EEAD-CSIC).

RESUMEN

La selección in vitro es una herramienta utilizada tanto en los programas de mejora para disminuir el tiempo empleado en la obtención de una variedad comercial, así como en investigación para la selección de nuevas combinaciones génicas que implementen una característica fenotípica deseada. Los cultivos de cebada sufren diferentes estreses, bióticos y abióticos, que causan grandes pérdidas en el rendimiento de las cosechas. Entre ellos están la toxicidad del exceso de boro en suelo y la fusariosis de la espiga, una infección causada por hongos del género Fusarium.

En este trabajo se desarrollaron dos métodos de selección in vitro. Uno para cribar individuos resistentes a estrés por boro y el otro para estrés por Fusarium. Se utilizó como material vegetal embriones cigóticos procedentes de plantas doble haploides. En el caso de la toxicidad al boro se aplicó directamente este elemento en el medio de selección. En el caso de la fusariosis y debido a que la resistencia a esta enfermedad presenta varios componentes, se estudió en concreto la resistencia a la acumulación de deoxinivalenol (DON). El DON es una de las toxinas producidas por Fusarium, es un factor de virulencia y fue la sustancia utilizada en el medio de selección para la realización del cribado.

Para la producción de las dos poblaciones de doble haploides se partió de sendas poblaciones F1 de un cruzamiento biparental de un cultivar o línea resistente y uno sensible: Sahara 3771 y Clipper para boro; Chevron y PI383933 para DON. Se empleó el método de androgénesis, mediante el cultivo de microsporas o anteras. La validación de cada método de selección in vitro se realizó mediante la comparación de los resultados obtenidos in vitro con los resultados de la evaluación del mismo material en ensayos controlados en invernadero, específicos para cada estrés. En el caso del boro se aplicó un exceso de ácido bórico en el agua de riego observándose la sintomatología foliar. En el caso de Fusarium se aplicó DON en flores en preantesis, evaluándose la coloración de la pálea y lemma, y la esterilidad.

Paralelamente se verificaron las correlaciones cultivo in vitro - invernadero mediante la determinación de nuevos QTL’s y comparación de marcadores moleculares y QTL´s conocidos para dichos caracteres. En concreto, se utilizaron tres marcadores moleculares de tipo microsatélite de conocida influencia en la resistencia a boro: Bmac93 (localizado en el cromosoma 2H), Bmac67 (3H) y EBmac679 (4H). Se encontraron correlaciones significativas de los dos últimos marcadores con la resistencia observada en la selección in vitro, y del Bmac93 con los resultados de invernadero. Para el Fusarium se realizó un análisis de DArT de la población y se creó un mapa con dichos marcadores, obteniéndose un total de 12 grupos de ligamiento. Posteriormente se buscaron QTL que se compararon con QTL´s conocidos. Se detectaron 57 QTL´s relacionados con el cultivo in vitro, el ensayo de invernadero y características morfologicas, encontrándose varias coincidencias.

Placas de regeneración de embriones de Sahara, Clipper en las distintas concentraciones de cribado utilizadas:
C: control. 1: 10mM boro. 2: 20mM boro. 3: 30mM boro. 4: 40mM boro.

 

Ficheros: