Producción CyT
Resúmenes del Segundo Simposio de Mejoramiento Genético Vegetal - Evaluación de la calidad de marcadores SNP-ddRAD para el mapeo genético de híbridos de Saccharum sp.
Congreso
Autoría:
Molina, C ; Aguirre, N. C. ; GARCIA, MARTIN NAHUEL ; Vera, P ; García, JM ; Filippi, CV ; Puebla, Andrea ; Erazzu, LE ; Marcucci Poltri, SN ; Paniego, NB ; Acevedo, AFecha:
2023Editorial y Lugar de Edición:
Instituto Nacional de Tecnología AgropecuariaResumen *
Introducción: La caña de azúcar (Saccharum spp.) es un cultivo industrial de importancia alimenticia y bioenergética en países tropicales y subtropicales, entre ellos Argentina. El objetivo del presente trabajo es desarrollar un protocolo, para caña de azúcar, que permita generar mapas genéticos a partir de marcadores de polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs). Materiales y métodos: Se genotiparon 90 progenies de un cruzamiento biparental de caña de azúcar (NA 78-724 x LCP 85-384) proveniente de EEA Famaillá y multiplicado en el IS. Se utilizaron hojas de tres réplicas por accesión de caña de azúcar para la extracción y purificación de ADN, la cual se realizó usando un kit EasyPure TransGen Biotech. Se construyeron dos bibliotecas de 48 muestras cada una, utilizando un protocolo de digestión con dos enzimas de restricción (ddRADseq), modificado para caña de azúcar utilizando la combinación PstI/MboI. Se seleccionaron fragmentos de ~500 pb. Todos los experimentos se realizaron en la Unidad de Genómica, IABiMo. Las bibliotecas fueron secuenciadas en la plataforma Novaseq6000 (Illumina Inc, CIMMYT, México., 250 pb, ~cuatro millones de lecturas por individuo). Se verificó la calidad de la corrida utilizando FastQC y MultiQC. La limpieza por calidad se realizó mediante el módulo "process_radtags" del paquete Stacks v2. Las lecturas limpias se mapearon con Bowtie2 usando el genoma de referencia de caña de azúcar monoploide cv R570. La identificación de SNPs se realizó a través de la rutina "ref_map.pl" del paquete Stacks v2. Se realizó el análisis como población biparental. Para analizar la segregación de los SNPs filtrados y la construcción del mapa de ligamiento, se utilizó el paquete de R onemap. Se identificaron marcadores redundantes utilizando la función find_bins, y segreg_test para evaluar la distorsión en la segregación. Para realizar el análisis discriminante de los componentes principales (DAPC) se usó el paquete Adegenet de R. Resultados: Se obtuvieron un total de 24.443 SNPs. Luego de la aplicación de filtros para profundidad de lectura RD= 56x-200x, 20% de datos perdidos y un valor de frecuencia de alelo minoritario (MAF) de 0,1, el panel de marcadores de calidad fue de 2066 SNPs. De estos marcadores, 553 marcadores se comportaron como loci de dosis única y 183 marcadores segregaron de forma Mendeliana y se utilizaron para construir un mapa genético marco. De estos marcadores sin distorsión en la segregación, 112 SNPs se distribuyeron en 38 grupos de ligamiento que se referenciaron al genoma de caña, detectándose grupos de ligamiento parciales que se correspondieron con los 10 cromosomas básicos de caña de azúcar (10X). A partir de los 183 SNPs que no poseen distorsión en la segregación, se realizó un DAPC, en el cual la función discriminante 1 (eje horizontal) separó al clúster 1 del 2 y del tres, mientras que función discriminante 2 (eje vertical) permitió separar los clústeres dos y tres. El clúster 1 agrupó 43 genotipos, entre ellos el parental LCP 85-384, el grupo 2 permitió asociar a 12 genotipos, entre ellos el otro parental NA 78-724, mientras que el clúster 3 agrupó a 37 genotipos. Conclusiones: El protocolo utilizado en este trabajo, permite generar mapas genéticos en híbridos de caña de azúcar, estableciendo las relaciones entre distintos loci para generar un mapa marco sobre el que se agregaran marcadores adicionales del grupo de 553 marcadores de dosis única. Este trabajo sienta las bases para el mapeo genético de caracteres agronómicos de interés en el programa de mejoramiento del cultivo. Asimismo, los métodos establecidos pueden aplicarse al banco de germoplasma para el manejo y preservación de las accesiones, y para la selección de parentales para generar nuevas variedades ya sea por distancia genética combinada o no con datos de asociación fenotipo-genotipo para caracteres de interés. La utilización de estos marcadores es una innovación prometedora para acortar los tiempos del proceso de mejoramiento y obtener nuevas variedades respondiendo a las necesidades del sistema productivo. Información suministrada por el agente en SIGEVAPalabras Clave
CAÑA DE AZUCARPOLIMORFISMOS DE UN SOLO NUCLEOTIDOGENOTIPIFICACION POR SECUENCIACION