Identificación de QTL y selección genómica para resistencia al complejo mancha de asfalto en variedades nativas de maíz

Abstract

El complejo mancha de asfalto (CMA) en maíz, causado por los hongos Phyllachora maydis y Monographella maydis, es una enfermedad de importancia económica en zonas tropicales y subtropicales de México, Centroamérica y parte de Sudamérica. El objetivo de este estudio fue identificar fuentes de resistencia al CMA en poblaciones nativas de maíz mediante un Estudio de Asociación del Genoma Completo (GWAS, en inglés) y Selección Genómica (SG), a fin de ampliar la base genética de resistencia a esta enfermedad. Un conjunto de 669 accesiones del Banco de Germoplasma del CIMMYT fueron cruzadas como progenitores masculinos para la obtención de igual número de mestizos, lo cuales fueron evaluados bajo condiciones de infección natural. Las accesiones per se fueron genotipadas mediante el método de genotipificación por secuenciación (GBS), obteniéndose 56,092 SNPs de alta calidad. Para el análisis GWAS se evaluaron dos métodos, Single Marker y BayesB. De estos dos, los marcadores identificados con BayesB explican la mayor proporción de varianza genética (49 %). A partir de estos SNPs se logró identificar genes candidatos potencialmente involucrados en el mecanismo de defensa. Siete diferentes enfoques y modelos fueron evaluados en SG; la mayor precisión de predicción se obtuvo utilizando únicamente los marcadores significativos identificados con BayesB (𝑟𝑝𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎 = 0.61). Los resultados demuestran que la resistencia al CMA es de herencia poligénica y comprende QTL de efectos relativamente pequeños que en conjunto explican la mitad de la varianza genética. Los mestizos derivados de las accesiones Guat153 y Oaxa280 fueron los más tolerantes, por lo que éstas podrían ser utilizadas como fuentes de resistencia al CMA.