Quality selection and genetic diversity of Tunisian durum wheat varieties using SSR markers / Seleção de qualidade e diversidade genética de vari edades de trigo duro da tunísia usando marcadores SSR

Our study focuses on the molecular analysis of the genetic diversity within 15 Tunisian durum wheat varieties and the assessment of the efficiency of some available markers to select valuable genotypes for technological proprieties of semolina (i.e. parameters related to SDS-sedimentation, mixing time and breakdown resistance of mixograph, grain protein content and yellow colour). While several markers were validated, others were not informative within the genotypes used. A high level of polymorphic information content (PIC) was detected, with an average of 5.2 polymorph alleles per locus and 0.6 average. Old varieties have high protein content however; modern varieties display strong gluten strength. Our results thus open the opportunity to choose valuable parents on the base of pedigrees, technological properties and genetic distances; and lead us to select efficient markers for the Regional Indigenous Land Strategy (Rils) selection strategy

Nosso estudo enfoca a análise molecular da diversidade genética em 15 variedades de trigo duro tunisiano e a avaliação da eficiência de alguns marcadores disponíveis para selecionar genótipos valiosos para propriedades tecnológicas de semolina (ou seja, parâmetros relacionados à sedimentação sds, tempo de mistura e resistência à degradação do mixógrafo, teor de proteína dos grãos e cor amarela). Enquanto vários marcadores foram validados, outros não foram informativos dentro dos genótipos utilizados. Foi detectado um alto nível de conteúdo de informação polimórfica (pic), com uma média de 5,2 alelos polimórficos por locus e 0,6 média. Variedades antigas têm alto teor de proteína no entanto; variedades modernas exibem forte força de glúten. Nossos resultados abrem, assim, a oportunidade de escolher pais valiosos com base em pedigrees, propriedades tecnológicas e distâncias genéticas; e nos levam a selecionar marcadores eficientes para a estratégia de seleção da estratégia regional de terras indígenas (rils).

Genetic diversity in algerian durum wheat varieties (Triticum turgidum L var. durum) using microsatellite markers / Diversidade genética em variedades de trigo duro argelino (Triticum turgidum L var. durum) usando marcadores microssatélites

Characterization of germplasm by DNA-markers provides powerful tool to precise germplasm identification. This study aimed to quantify the genetic diversity and to estimate the phylogenetic relationship among genotypes in many crop species. The results of the present study realized between Nov and Dec 2016 in biotechnologie unit (ICARDA, Morocco) which aimed to characterize a subset of 14 Algerian selected durum wheat cultivars (Triticum turgidum L. var. durum), using 13 SSR (Single Sequence Repeat) indicated the presence of a total of 39 alleles. The genetic diversity at the 13 microsatellites loci varied from 0,142 for Xgwm337 to 0.735 for Xgwm213 with a mean of 0.444. Polymorphic information content (PIC) values ranged from 0.13 to 0.70 and the genetic distance among the cultivars from 0.15 to 0.77. Clustering analysis showed that the studied varieties were grouped according to their population of origin, suggesting a provenance effect in their ordination. In fact the most similar varieties were those introduced from CIMMYT-ICARDA breeding program, which may have common parents in their pedigree. Selections from local landraces were more similar to each other and dissimilar to CIMMYT-ICARDA material, showing an agro-ecological adaptation.

A caracterização de germoplasma por marcadores de DNA fornece uma ferramenta poderosa para a identificação precisa de germoplasma, quantificar a diversidade genética e estimar a relação filogenética entre genótipos em muitas espécies de culturas. Os resultados do presente estudo foram realizados entre novembro e dezembro de 2016 na unidade de biotecnologia (ICARDA, Marrocos) que objetivou caracterizar um subconjunto de 14 cultivares de trigo duro argelinos selecionados (Triticum turgidum L. var. durum), utilizando 13 SSR (Single Sequence Repeat ) indicou a presença de um total de 39 alelos. A diversidade genética nos 13 locos de microssatélites variou de 0,142 para Xgwm337 a 0,735 para Xgwm213 com uma média de 0,444. Os valores do conteúdo de informação polimórfica (PIC) variaram de 0,13 a 0,70 e a distância genética entre as cultivares de 0,15 a 0,77. A análise de agrupamento mostrou que as variedades estudadas foram agrupadas de acordo com sua população de origem, sugerindo um efeito de proveniência em sua ordenação. De fato, as variedades mais similares foram aquelas introduzidas no programa de criação CIMMYT-ICARDA, que podem ter pais comuns em seu pedigree. Seleções de variedades locais foram mais similares entre si e diferentes do material CIMMYT-ICARDA, mostrando uma adaptação agroecológica.

AVALIAÇÃO DE GENÓTIPOS DE CENTEIO, TRITICALE, TRIGO COMUM E TRIGO DURO QUANTO À TOLERÂNCIA AO ALUMÍNIO EM SOLUÇÃO NUTRITIVA

Nine rye genotypes, two triticale, five bread wheat and one durum wheat were studied for aluminum tolerance in aerated nutrient solutions with six different levels of aluminum (0, 3, 6, 10, 15 and 20 mgL-1), under constant temperature at 25 ± 1oC and pH 4.0. Aluminum tolerance was evaluated by measuring the root growth in an aluminum-free complete nutrient solution after a treatment of 48 hours in an aluminum solution. All the rye cultivars Branco, Bagé, FA (In Chansti), Soron, Padrela, Montalegre, Vila Pouco de Aguiar, Gimonde and Lamego and the wheat cultivars BH-1146 and IAC-227 were considered tolerant because they showed root growth after treatment in solution containing 20 mgL-1 of Al3+. The rye genotypes Padrela, Montalegre and Vila Pouco de Aguiar were considered the most tolerant according to the index of relative tolerance. The triticale cultivars IAC-1 and CEP-15, and the bread wheat cultivars IAC-5 and IAC-24 presented an intermediate tolerance, showing root growth in the presence of 15 mgL-1 of Al3+, but no growth was found in the presence of 20. The cultivars Anahuac (bread wheat) and Yavaros "S" (durum wheat) were sensitive to Al3+, showing no root growth after treatment in solution containing 3 mgL-1 of Al3+. Key Words: rye, triticale, bread wheat, durum wheat, aluminum, toxicity

Estudou-se o comportamento diferencial entre 9 genótipos de centeio, 2 de triticale, 5 de trigo comum (Triticum aestivum L.) e um de trigo duro (Triticum durum L.), empregando-se soluções nutritivas arejadas, com concentrações de alumínio (0, 3, 6, 10, 15 e 20 mgL-1), à temperatura constante de 25 ± 1oC e pH 4,0. A tolerância foi medida pela capacidade das raízes primárias continuarem a crescer em solução sem alumínio, após 48 horas em solução contendo uma concentração conhecida de alumínio. Todos os cultivares de centeio Branco, Bagé, FA (In Chansti), Soron, Padrela, Montalegre, Vila Pouco de Aguiar, Gimonde e Lamego e os cultivares de trigo BH-1146 e IAC-227 foram considerados muito tolerantes, por exibirem crescimento radicular após o tratamento em solução contendo 20mgL-1 de Al3+. Os genotipos de centeio Padrela, Montalegre e Vila Pouco de Aguiar foram os mais tolerantes, em função dos seus maiores índices de tolerância relativa. Os cultivares de triticale IAC-1 e CEP-15 e os cultivares de trigo comum IAC-5 e IAC-24 apresentaram uma tolerância intermediária, exibindo crescimento da raiz primária na presença de 15 mgL-1 de Al3+, porém não a 20. Os cultivares Anahuac (trigo comum) e Yavaros "S" (trigo duro) mostraram-se sensíveis ao Al3+ , não apresentando crescimento das raízes primárias após tratamento em soluções contendo 3 mgL-1 de Al3+.

Avaliação de genótipos de centeio, triticale, trigo comum e trigo duro quanto à tolerância ao alumínio em solução nutritiva

Nine rye genotypes, two triticale, five bread wheat and one durum wheat were studied for aluminum tolerance in aerated nutrient solutions with six different levels of aluminum (0, 3, 6, 10, 15 and 20 mgL-1), under constant temperature at 25 ± 1oC and pH 4.0. Aluminum tolerance was evaluated by measuring the root growth in an aluminum-free complete nutrient solution after a treatment of 48 hours in an aluminum solution. All the rye cultivars Branco, Bagé, FA (In Chansti), Soron, Padrela, Montalegre, Vila Pouco de Aguiar, Gimonde and Lamego and the wheat cultivars BH-1146 and IAC-227 were considered tolerant because they showed root growth after treatment in solution containing 20 mgL-1 of Al3+. The rye genotypes Padrela, Montalegre and Vila Pouco de Aguiar were considered the most tolerant according to the index of relative tolerance. The triticale cultivars IAC-1 and CEP-15, and the bread wheat cultivars IAC-5 and IAC-24 presented an intermediate tolerance, showing root growth in the presence of 15 mgL-1 of Al3+, but no growth was found in the presence of 20. The cultivars Anahuac (bread wheat) and Yavaros "S" (durum wheat) were sensitive to Al3+, showing no root growth after treatment in solution containing 3 mgL-1 of Al3+. Key Words: rye, triticale, bread wheat, durum wheat, aluminum, toxicity

Estudou-se o comportamento diferencial entre 9 genótipos de centeio, 2 de triticale, 5 de trigo comum (Triticum aestivum L.) e um de trigo duro (Triticum durum L.), empregando-se soluções nutritivas arejadas, com concentrações de alumínio (0, 3, 6, 10, 15 e 20 mgL-1), à temperatura constante de 25 ± 1oC e pH 4,0. A tolerância foi medida pela capacidade das raízes primárias continuarem a crescer em solução sem alumínio, após 48 horas em solução contendo uma concentração conhecida de alumínio. Todos os cultivares de centeio Branco, Bagé, FA (In Chansti), Soron, Padrela, Montalegre, Vila Pouco de Aguiar, Gimonde e Lamego e os cultivares de trigo BH-1146 e IAC-227 foram considerados muito tolerantes, por exibirem crescimento radicular após o tratamento em solução contendo 20mgL-1 de Al3+. Os genotipos de centeio Padrela, Montalegre e Vila Pouco de Aguiar foram os mais tolerantes, em função dos seus maiores índices de tolerância relativa. Os cultivares de triticale IAC-1 e CEP-15 e os cultivares de trigo comum IAC-5 e IAC-24 apresentaram uma tolerância intermediária, exibindo crescimento da raiz primária na presença de 15 mgL-1 de Al3+, porém não a 20. Os cultivares Anahuac (trigo comum) e Yavaros "S" (trigo duro) mostraram-se sensíveis ao Al3+ , não apresentando crescimento das raízes primárias após tratamento em soluções contendo 3 mgL-1 de Al3+.

Avaliação de genótipos de trigo oriundos de cruzamento interespecífico e radiação gama no estado de São Paulo

Twenty three inbred HEXAPLOID wheat lines were evaluated. They were originated by selections made in populations submited to gamma radiation (27.5 krad), in the F4 generation, from the interespecific hybrid between BH-1146 (Triticum aestivum L.) and Anhinga "S" x Winged "S" (Triticum durum L.) and the cultivars BH-1146 and Yavaros "S" (T. durum L.). Nine trials were carried out with irrigation and in upland conditions. Several agronomic characteristics were assessed. Under laboratory conditions the genotypes were evaluated with respect to Al toxicity using nutrient solutions. Semidwarf lines 11 and 19, with moderate lodging resistance, medium cycle from emergence to flowering, tolerance to aluminum toxicity, were the most productive. Seven lines showed resistance to the causal agent of mildew, but all genotypes were susceptible to the causal agents of leaf spots. Some of the genotypes could be used in cross breeding as genetic sources for short plant, long head, large number of spikelets per head, large number of grains per head and per spikelet and for heavy grains. BH-1146 and seven from the 23 lines were considered the most tolerant to aluminum toxicity, presenting good regrowth after treatment in nutrient solutions with 10 nig/liter of Al+3.

Foram comparadas entre si e com dois controles vinte e três linhagens hexaplóides originárias de seleções realizadas em população submetida à radiação gama (27,5 krad), em geração F4, do cruzamento interespecífico entre BH-1146 (Triticum aestivum L.) e Anhinga "S" x Winged "S" (T. durum L.). Em nove ensaios em condições de irrigação e de sequeiro, analisou-se uma série de características agronômicas. Em laboratório efetuaram-se estudos da tolerância ao alumínio. As linhagens 11 e 19 de porte médio, com moderada resistência ao acamamento, tolerantes à toxicidade de alumínio destacaram-se quanto à produção de grãos. Sete linhagens apresentaram moderada resistência ao agente causai do oídio. Todos os genótipos foram suscetíveis aos agentes causais das manchas foliares. Alguns dos genótipos poderiam ser utilizados em programas de cruzamento como fontes genéticas para plantas de porte baixo, de espiga comprida, de grande numero de espiguetas por espiga, maior número de grãos por espiga, e maior número de grãos por espigueta e de grãos mais pesados. BH-1146 e sete das linhagens foram considerados os genótipos mais tolerantes à toxicidade de alumínio por por exibirem crescimento radicular após serem cultivados em soluções nutritivas contendo 10 mg/litro de Al+3.

Avaliação de genótipos de trigo oriundos de cruzamento interespecífico e radiação gama no estado de São Paulo

Twenty three inbred HEXAPLOID wheat lines were evaluated. They were originated by selections made in populations submited to gamma radiation (27.5 krad), in the F4 generation, from the interespecific hybrid between BH-1146 (Triticum aestivum L.) and Anhinga "S" x Winged "S" (Triticum durum L.) and the cultivars BH-1146 and Yavaros "S" (T. durum L.). Nine trials were carried out with irrigation and in upland conditions. Several agronomic characteristics were assessed. Under laboratory conditions the genotypes were evaluated with respect to Al toxicity using nutrient solutions. Semidwarf lines 11 and 19, with moderate lodging resistance, medium cycle from emergence to flowering, tolerance to aluminum toxicity, were the most productive. Seven lines showed resistance to the causal agent of mildew, but all genotypes were susceptible to the causal agents of leaf spots. Some of the genotypes could be used in cross breeding as genetic sources for short plant, long head, large number of spikelets per head, large number of grains per head and per spikelet and for heavy grains. BH-1146 and seven from the 23 lines were considered the most tolerant to aluminum toxicity, presenting good regrowth after treatment in nutrient solutions with 10 nig/liter of Al+3.

Foram comparadas entre si e com dois controles vinte e três linhagens hexaplóides originárias de seleções realizadas em população submetida à radiação gama (27,5 krad), em geração F4, do cruzamento interespecífico entre BH-1146 (Triticum aestivum L.) e Anhinga "S" x Winged "S" (T. durum L.). Em nove ensaios em condições de irrigação e de sequeiro, analisou-se uma série de características agronômicas. Em laboratório efetuaram-se estudos da tolerância ao alumínio. As linhagens 11 e 19 de porte médio, com moderada resistência ao acamamento, tolerantes à toxicidade de alumínio destacaram-se quanto à produção de grãos. Sete linhagens apresentaram moderada resistência ao agente causai do oídio. Todos os genótipos foram suscetíveis aos agentes causais das manchas foliares. Alguns dos genótipos poderiam ser utilizados em programas de cruzamento como fontes genéticas para plantas de porte baixo, de espiga comprida, de grande numero de espiguetas por espiga, maior número de grãos por espiga, e maior número de grãos por espigueta e de grãos mais pesados. BH-1146 e sete das linhagens foram considerados os genótipos mais tolerantes à toxicidade de alumínio por por exibirem crescimento radicular após serem cultivados em soluções nutritivas contendo 10 mg/litro de Al+3.