Obtención y caracterización de líneas de translocación y deleción del cromosoma 3H ch de Hordeum chilense en trigo harinero.

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María Isabel Arroyo Sáez
hace 5 años
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1 Obtención y caracterización de líneas de translocación y deleción del cromosoma 3H ch de Hordeum chilense en trigo harinero. M. Said y A. Cabrera Departamento de Genética, ETSIAM, Campus de Rabanales, Edificio C5-Mendel, Córdoba IV Congreso de Mejora Genética de Plantas, Córdoba Octubre 2008

2 Introducción Hordeum chilense es una especie de cebada silvestre con una gran varibilidad genética y alta cruzabilidad. Hibridación con especies de los géneros Aegilops, Agropyron, Dasypyrun, Hordeum, Secale and Triticum (Fedak, 1992). Contiene genes de interés agronómico que pueden ser de utilidad para la mejora del trigo. - Resistencia a nematodos (Meloidogyne naasi): 1H ch S (Person-Dedryver et al., 1990). - Tolerancia a la salinidad: 1H ch, 4H ch y 5H ch (Foster et al. 1990). - Resistencia a Septoria tritici: 4H ch (Rubiales 2000). - Alto contenido en carotenos: 7H ch (Alvarez et al. 1998) - Androesterilidad: 6H ch (Martin et al. 2008)

3 Introducción Las líneas de adición y de sustitución cromosómica de H.chilense en trigo harinero han permitido: - Localización de genes y/o marcadores en sus respectivos cromosomas - Pueden servir de puente para la transferencia al trigo de genes de interés agronómico. Se han obtenido líneas de adición y sustitución de los cromosomas 1H ch, 2H ch S, 4H ch, 5H ch, 6H ch y 7H ch de H.chilense en trigo harinero var Chinese Spring (Miller 1981 and Miller et al. 1982, 1985).

4 Objetivos Obtener líneas de translocación y deleción del cromosoma 3H ch en el fondo genético de trigo harinero. Caracterizar citológica y morfológicamente las líneas obtenidas.

5 Material y Métodos Cruzamientos 7AA 7BB 7H ch H ch tritórdeo H.chilense x T. turgidum 2n = 6x = 42 7AA7BB 7DD + 2C Línea de adición Ae.cylindrica en trigo harinero 2n = 6x = 44 7AA 7BB 7H ch 7D 1C 2n=43 7AA 7BB 7DD trigo harinero 2n = 6x = 42 7AA 7BB D + 0-7H ch + 0-1C Autofecundar y seleccionar otras (7AA 7BB 6DD) + 3D + 1H ch + 2H ch + d3h ch 2n=44 (7AA 7BB 6DD) + 3D + 2H ch + d3h ch 2n=43 (7AA 7BB 5DD) + 3D + 2H ch + 3H ch + 7H ch 2n=42

Biotina-dUTP Detección con anti-biotina-rodamina.

6 Material y Métodos Análisis citológico (FISH/GISH): - ADN genómico H.chilense. Digoxigenina-dUTP Detección con anti-digo-fitc. - pas1 (T.tauschii). Biotina-dUTP Detección con anti-biotina-rodamina. Identificación de los 7 pares cromosómicos de H.chilense y del genoma D de trigo. - Contratinción con DAPI pas1

7 Material y Métodos Cálculo de FL (Fraction Lenght) : distancia del centrómero al extremo final del brazo cromosómico deficiente en relación al brazo normal (10 cromosomas). Caracterización morfológica: - Altura de planta, longitud de espiga, días hasta floración Fertilidad de las líneas: - Nº espigas/planta, Nº espiguillas/espiga, Nº granos/espiga

8 Cruzamientos 7AA 7BB 7H ch H ch tritórdeo H.chilense x T. turgidum 2n = 6x = 42 7AA7BB 7DD + 2C Línea de adición Ae.cylindrica en trigo harinero 2n = 6x = 44 7AA 7BB 7H ch 7D 1C 7AA 7BB 7DD trigo harinero 2n = 6x = 42 7AA 7BB D + 0-7H ch + 0-1C Autofecundar y seleccionar otras (7AA 7BB 6DD) + 3D + 1H ch + 2H ch + d3h ch 2n=44 (7AA 7BB 6DD) + 3D + 2H ch + d3h ch 2n=43 (7AA 7BB 5DD) + 3D + 2H ch + 3H ch + 7H ch 2n=42

9 Obtención de líneas de sustitución cromosómica 3D/3H ch (7AA 7BB 6DD) + 3D + 1H ch + 2H ch + d3h ch 2n=44 xt21-3h-2-5 autofecundar otras (7AA 7BB 6DD) + 3D + 1d3H ch 2n=42 Sustitución monosómica autofecundar otras 7AA 7BB 6DD + 2d3H ch 2n=42 Sustitución disómica

10 Deleción terminal del brazo corto 3H ch S 3H ch S d3h ch S X ± SE 1.83 ± ± 0.04 FL % 3H ch d3h ch S %

11 Cruzamientos 7AA 7BB 7H ch H ch tritórdeo H.chilense x T. turgidum 2n = 6x = 42 7AA7BB 7DD + 2C Línea de adición Ae.cylindrica en trigo harinero 2n = 6x = 44 7AA 7BB 7H ch 7D 1C 7AA 7BB 7DD trigo harinero 2n = 6x = 42 7AA 7BB D + 0-7H ch + 0-1C Autofecundar y seleccionar otras (7AA 7BB 6DD) + 3D + 1H ch + 2H ch + d3h ch 2n=44 (7AA 7BB 6DD) + 3D + 2H ch + d3h ch 2n=43 (7AA 7BB 5DD) + 3D + 2H ch + 3H ch + 7H ch 2n=42

Obtención de líneas de sustitución cromosómica 3D/3H ch xanza16-1-1-1-6-4-4e (7AA 7BB 6DD) + 3D + 2H ch + d3h ch 2n=43

12 Obtención de líneas de sustitución cromosómica 3D/3H ch xanza e (7AA 7BB 6DD) + 3D + 2H ch + d3h ch 2n=43 autofecundar otras Sustitución monosómica (7AA 7BB 6DD) + 3D + d3h ch 2n=42 autofecundar otras 7AA 7BB 6DD + 2d3H ch 2n=42

13 Deleción terminal del brazo largo 3H ch L 3H ch L d3h ch L X ± SE 3.32 ± ± 0.10 FL 42.5% 3H ch d3h ch L 42.5%

14 Cruzamientos 7AA 7BB 7H ch H ch tritórdeo H.chilense x T. turgidum 2n = 6x = 42 7AA7BB 7DD + 2C Línea de adición Ae.cylindrica en trigo harinero 2n = 6x = 44 7AA 7BB 7H ch 7D 1C 7AA 7BB 7DD trigo harinero 2n = 6x = 42 7AA 7BB D + 0-7H ch + 0-1C Autofecundar y seleccionar otras (7AA 7BB 6DD) + 3D + 1H ch + 2H ch + d3h ch 2n=44 (7AA 7BB 6DD) + 3D + 2H ch + d3h ch 2n=43 (7AA 7BB 5DD) + 3D + 2H ch + 3H ch + 7H ch 2n=42

7AA 7BB 5DD + 1T- 3DS-3H ch L + 7H ch otras otras 7AA 7BB 5DD + autofecundar 7AA 7BB

15 Obtención de líneas de translocación 3D-3H ch autofecundar (7AA 7BB 4DD) + 2D + 3D +7D + 2H ch + 3H ch + 7H ch 2n=42 autofecundar otras 7AA 7BB 5DD + 1T- 3H ch S-3DL + 2H ch 7AA 7BB 5DD + 1T- 3DS-3H ch L + 7H ch otras otras 7AA 7BB 5DD + autofecundar 7AA 7BB 5DD + otras 2n=42 2T 3H ch S-3DL + 2H ch 2T- 3DS-3H ch L + 7H ch 2n=42 Auto b

16 Translocación 3DS-3H ch L+7H ch Auto Línea CS-T3H ch L

17 Obtención de líneas de translocación 3D-3H ch 3DS 3H ch S 3H ch L 3DL

18 Constitución cromosómica Línea No. de cromosomas Total AB D H ch CS-d3H ch S d3h ch S CS-d3H ch L d3h ch L CS-T3H ch S T 3H ch S-3DL + 2H ch CS-T3H ch L T 3DS-3H ch L + 7H ch d = deleción terminal, S = brazo corto, L = brazo largo, T = translocación CS = T.aestivum `Chinese Spring

19 Morfología de las plantas: CS CS-d3H ch S CS-d3H ch L CS-T3H ch S-3DL + 2H ch CS-T3DS-3H ch L + 7H ch

20 Caracterización morfológica Línea Altura de planta Longitud espiga Floración CS-d3H ch S CS-d3H ch L CS-T3H ch S-3DL+2H ch CS-T3DS-3H ch L+7H ch 59,0 ± 6,0 9,5 ± 1, ± 4,0 38,0 ± 4,7 9,0 ± 0, ± 4,0 41,0 ± 2,7 9,8 ± 0, ± 1,3 51,6 ± 3,1 9,5 ± 0, ± 1,7 CS 94,5 ± 9,5 9,5 ± 0, ± 2,5 CS = T.aestivum `Chinese Spring

21 Fertilidad Línea Nº espigas/planta Nº espiguillas/espiga Nº granos/espiga CS-d3H ch S CS-d3H ch L CS-T3H ch S-3DL+2H ch CS-T3DS-3H ch L+7H ch 11,5 ± 0,5 21,0 ± 2,0 48 ± 4,5 13,0 ± 1,0 34,0 ± 2,0 34 ± 5,0 12,3 ± 2,1 21,5 ± 0,9 8 ± 2,0 11,3 ± 0,5 22,1 ± 1,6 33 ± 8,9 CS 24,0 ± 4,0 22,0 ± ± 2.5 CS = T.aestivum `Chinese Spring

22 CS CS-d3H ch S CS-d3H ch L T3H ch S-3DL+2H ch T3DS-3H ch L+7H ch

23 Conclusiones Se han obtenido dos líneas de sustitución 3D/3H ch en trigo: 1. deficiente para el 44% del brazo corto 2. deficiente para el 58% del brazo largo Se han obtenido dos líneas de translocación 3D-3H ch en trigo: 1. 3H ch S-3DL, sustitución 2D/2H ch 2. 3DS-3H ch L, sustitución 7D/7H ch Las cuatro líneas pueden distinguirse morfológicamente entre sí y de trigo harinero CS. Todas las líneas obtenidas tienen 42 cromosomas y son cromosómicamente estables y fértiles. El material vegetal obtenido puede ser útil para el mapeo físico de genes en distintas subregiones del cromosoma 3H ch de H.chilense y para la transferencia al trigo de genes presentes en el cromosoma 3H ch.

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