ABSTRACT
Cassava, Manihot esculenta Crantz, represents the main food source for more than one billion people. Cassava's production is affected by several diseases, one of the most serious is cassava bacterial blight (CBB) caused by Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam). A quantitative trait loci (QTL) analysis for CBB resistance was performed under natural infection conditions, using a mapping population of 99 full-sibs genotypes highly segregant and a SNP-based high dense genetic map. The phenotypic evaluation was carried out in Puerto López, Meta, Colombia, during the rainy season in 2015. Both resistant and susceptible transgressive segregants were detected in the mapping population. Through a non-parametric interval mapping analysis, two QTL were detected, explaining 10.9 and 12.6 % of phenotypic variance of resistance to field CBB. After a bioinformatics exploration four genes were identified in the QTL intervals. This work represents a contribution to the elucidation of the molecular bases of quantitative cassava resistance to Xam.
La yuca, Manihot esculenta Crantz, representa la principal fuente de alimento para cerca de 1000 millones de personas. La producción de yuca se ve afectada por diversas enfermedades, una de las más serias es la bacteriosis vascular (CBB) causada por Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam). En este estudio se realizó un análisis de loci de rasgos cuantitativos (QTL) para la resistencia a CBB en condiciones naturales de infección, usando una población de mapeo constituida por 99 genotipos de hermanos completos segregantes y un mapa genético altamente denso basado en SNPs. La evaluación fenotípica se llevó a cabo en Puerto López (Meta), Colombia, durante la época de lluvias durante el segundo semestre de 2015. En la población de mapeo fueron detectados individuos con una segregación transgresiva tanto resistentes como susceptibles. A través de un análisis no paramétrico de intervalo simple, se detectaron dos QTL que explican el 10,9 y el 12,6 % de la varianza fenotípica de la resistencia en campo a CBB. Mediante análisis bioinformáticos se identificaron cuatro genes candidatos presentes en los intervalos de los QTL. Este trabajo representa un esfuerzo por dilucidar los mecanismos moleculares implicados en la resistencia de yuca a CBB.
ABSTRACT
La yuca (Manihot esculenta) es el cuarto cultivo en importancia a nivel mundial como fuente de calorías para la población humana después del arroz, el azúcar y el maíz, posicionándose por esta razón como un cultivo primordial para la seguridad alimentaria. Su arquitectura ha sido considerada como un factor clave que subyace a la fisiología del rendimiento, relacionando características morfológicas con productividad. En este trabajo se evaluaron diferentes características de arquitectura vegetal en yuca. Los caracteres fueron evaluados en una población F1 compuesta por 133 hermanos completos (familia K) sembrados en dos lugares biogeográficamente diferentes: La Vega (Cundinamarca) y Arauca (Arauca) en Colombia. Las características evaluadas relacionadas con la arquitectura vegetal fueron altura de la planta (AT), número de brotes (NB), longitud entrenudos (LE), número de raíces (NR), peso de raíces (PR), pigmentación del peciolo (PP), área de la hoja (AH) y tipo de hoja (TH). A partir de los datos obtenidos y empleando un mapa genético de alta densidad basado en SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) se llevó a cabo un análisis de QTLs (Quantitative Trait Loci). Se lograron identificar tres QTLs para La Vega asociados con los caracteres altura total, número de brotes y área de la hoja. Para Arauca se detectaron tres QTLs asociados con altura total, longitud de entrenudos y número de brotes. Los QTLs se distribuyeron en cuatro grupos de ligamiento y explicaron entre 18,93 y 41,92 % de la variación genética.
Cassava (Manihot esculenta) is the fourth most important crop worldwide as a source of calories for the human population after rice, sugar and corn and therefore it is considered as a staple crop. Cassava's architecture has been considered as a key factor underlying the physiology of yield, relating morphological traits with productivity. In this work different characteristics of plant architecture were evaluated in a cassava F1 population composed by 133 complete siblings (family K) planted in two biogeographically different zones: La Vega (Cundinamarca) and Arauca (Arauca) in Colombia. The characteristics evaluated related to the vegetal architecture were plant height (AT), number of shoots (NB), internodes length (LE), number of roots (NR), root weight (PR), petiole pigmentation (PP), leaf area (AH) and leaf type (TH). From the data obtained and using a SNP- (Single Nucleotide Polymorphism) high-density genetic map a QTLs analysis (Quantitative Trait Loci) was carried out. It was possible to identify three QTLs for La Vega associated with characters plant height, internodes length and leaf area. From the Arauca's dataset, three QTLs were detected associated with plant height, number of shoots and internodes length. The QTLs were distributed into four linkage groups and explained between 18.93 and 41.92 % of genetic variation.