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Euphytica
 Identificación de genes de resistentes al virus mosaico de la soya con ayuda de marcadores
                                      en líneas de soja.


Jung-Kyung Moon - Soon-ChunJeong -Kyujung Van - M. A. SaghaiMaroof - Suk-Ha Lee




Recibido: 3 de febrero de 2009 / Aceptado: 25 Mayo 2009
©SpringerScience + Business Media B.V. 2009




Resumen:                                                  Los estudios de herencia sugirieron que
                                                          Sinpaldalkong albergaba el gen RSV1, que
Las plantas de soya reaccionan            de              fue confirmado luego por mapeo de
diferente manera a las cepas del virus                    marcador molecular. Los estudios de
mosaico de lasoja (SMV) debido a las                      herencia      también     sugirieron   que
interacciones entre los diferentes genes de               Jinpumkong 2, que es la más resistente a la
resistencia en el genoma de la soja. Han                  infección del SMV entre los cuatro
sido      identificados      tres      genes              cultivares, contenía los genes RSV1 y Rsv3,
independientes resistentes al SMV por                     lo que fue confirmado por mapeo de
estudios de herencia y análisis de                        marcador molecular. Nuestro enfoque, que
ligamiento. Para desarrollar cultivos de soja             combina estudios de herencia y análisis
duraderos resistentes a los SMV, es                       moleculares de ligamiento, permite la
necesario determinar qué genes de soja                    identificación eficiente de gen de
resistentes al SMV pueden ser transferidos                resistencia en cuatro cultivares de soja
fácilmente desde los cultivares susceptibles
                                                          coreanas.
en un sistema de reproducción.A
continuación, se presenta el tipo y número
de genes resistentes en cuatro cultivares
de soja de elite coreanos usando una                      Palabras clave: análisis de asociación,
combinación de síntomas de reacción                       análisis de ligamiento, soja, virus mosaico
enfermedades, estudios de herencia y                      de la soja.
asignaciones          de         marcadores
moleculares.Las      reacciones     de     la
enfermedad en variedades de soja
Sowonkong y Keunolkong en respuesta a la
infección con cepas deSMV sugirió que
ambas cultivares más probable puerto del
gen RSV1 similar a la de York. Estudios
posteriores confirmaron que la herencia
Sowonkong tiene el gen RSV1.



ᴎVillalobos
Euphytica

Introducción:

Virus del mosaico de la soja pertenece a la   Un mutante designado SMV-G3A induce
familia de los potyvirus y causa una de las   síntomas de mosaico en Marshall, Ogden, y
Enfermedades virales más prevalentes de       Jangbaekkong. G5H causa síntomas de
soja en el mundo ([Glycinemax (L.)            necrosis en Suwon 97               (llamado
Merr.Sinclair 1982; Thottapilly y Rossel      Hwangkeumkong)          y    mosaico      en
1987). En 1988 la enfermedad de SMV fue       Jangbeakkong, que son inmunes a la cepa
el principal factor responsable de las        G5 de SMV. Posteriormente, los nueve
pérdidas de producción de semillas entre      alelos RSV1-T, RSV1-Y, RSV1-m, RSV1-K,
los principales productores de soja de        RSV1-R, RSV1-H,-s, RSV1 RSV1-n, y RSV1 d-
países como China, Indonesia (Wrather et      han sido identificados en Ogden, York,
al. 2001a), y en algunas regiones de los      Marshall , Kwanggyo, Raiden, Suwon 97
Estados Unidos (Wrather et al. 2001b). Los    (Hwangkeumkong), PI 486355, PI 507389 y
síntomas inducidos por el SMV de mosaico      FT-10, respectivamente (Chen et al 1991,
creanrango leve de necrosis letal (Cho y      1994, 2001, 2002;.Ma et al 1995, 2003,..
Goodman 1979). De vainas, el número de        Silva et al 2004) Todos los alelos RSV1
semillas por vaina, tamaño de la semilla, y   excepto RSV1-h, que confieren resistencia
peso de la semilla se reducen y cubierta de   al SMV de cepas de G1 a G7, hacer soja
la semilla moteada aumenta después de         necrótico o susceptible a siete grupos de
desarrollo de SMV en plantas de soja en       deformación SMV. Estudios de herencia
una etapa temprana de crecimiento (Hill et    con otras variedades de soja inmunes a la
al. 1987).                                    mayoría de cepas SMV identificaron dos
                                              genes de resistencia más independiente,
SMV, una enfermedad viral transmitida por     Rsv3 y RSV4. Se informó que diversos
semilla, también es transmitida por áfidos.   Germoplasmas de soja tienen la resistencia
Sin embargo, la soja es la única de las 33    en el locus Rsv3 derivados de Harosoy
especies de plantas hospederas que se         (Buzzel y Tu 1989). Además, seis
sabe que lleva SMV durante el invierno en     variedades, incluyendo OX686, L29,
la naturaleza (Edwardson 1974). Noventa y     Columbia, Tousan 140, Hourei y Zao 18,
ocho SMV aislados a partir de semillas en     fueron empleados para estudiar la
las colecciones de germoplasma de soja en     herencia y de los alelismo en genes RSV1 y
los EE.UU. se clasificaron en grupos de       Rsv3(Buzzell y Tu, 1989; Gunduz et al
deformación, G1 a G7 designada, en base a     2002;.Liao et al . 2002; Ma et al 2002). Los
los síntomas (mosaico, necrosis, o            estudios de herencia fueron posibles
resistente) inducidas en una variedad de      debido a los síntomas de la enfermedad
cultivos de soja incluyendo Essex, Davis,     causada por la infección diferenciales SMV
York, Kwanggyo, Marshall, Ogden, y PI         de la soja que llevan el gen o RSV1 Rsv3. El
96983 (Cho y Goodman 1979, 1982).             gen     RSV1      generalmente      confiere
Además de la agrupación inicial de SMV,       resistencia a números más bajos grupos de
varias ruptura aisladas a la resistencia se   deformación entre los siete grupos cepa
han identificado en las últimas dos           SMV (G1 a G7) previamente clasificados
décadas, tanto en Corea y Brasil. G3A y       por Cho y Goodman (1979), mientras que
G5H fueron reportados inicialmente por        con números más altos los grupos de cepa
Cho et al. (1983) como mutantes derivados     produjo síntomas necróticos o mosaico en
de las cepas G3 y G5, respectivamente.

                                                                             ᴎVillalobos
Euphytica
plantas que llevan RSV1 (Chen et al.
1991).En contraste, el gen Rsv3 confiere
resistencia a las cepas G5 a G7 de SMV,
mientras que la necrosis mosaico o tallo de
punta se observa después de la inoculación
de las plantas con cepas con menor
número de SMV. El gen RSV4 se informó
inicialmente como dos genes de resistencia
independientes en PI 486355 (Ma et al
1995.); Este cultivar de soja se muestra
más adelante para que contenga los
genes RSV1 y RSV4 (Buss et al 1997; Hayes
et al 2000). Resistencia condicionada por
los genes en el locus RSV4 ha sido
reportado en PI 486355, Pekín, y PI 88788
(Ma et al 1995;.. Gunduz et al 2004). La
presencia del gen RSV4 da lugar a la
resistencia completamente dominante a
siete cepas al SMV, el enmascaramiento de
la expresión de la necrosis sistémica que
resulta de la expresión del alelo RSV1 (Ma
et al. 1995). La disponibilidad de una única
resistencia que contiene el gen de línea a
partir de los estudios de herencia ha
llevado a la cartografía molecular de RSV1,
Rsv3, y RSV4 en cromosomas (Chr) 13
(grupos de vinculación (LGS) F), 14 (B2 LG),
y 2 (LG D1b), respectivamente (Yu et al
1994;. Hayes et al 2000, 2004;.Jeong et al
2002.). Los estudios de herencia descritos
anteriormente han demostrado ser crucial
en la identificación de tres genes de
resistencia independiente de SMV en la
soja. Aunque estos enfoques podrían
facilitar el descubrimiento de nuevos genes
de resistencia SMV _ en los cultivos de soja
con un amplio espectro de resistencia, la
combinación de estudios de herencia y
análisis de marcadores moleculares puede
permitir una determinación más rápida y
eficiente del tipo y número de genes de
resistencia en las variedades de soja.




ᴎVillalobos
Euphytica
Estamos interesados en establecer un             Para comprender las relaciones alélicas
sistema de cría en los que los genes de soja     entre los genes de resistencia en cultivares
resistentes a SMV puede ser fácilmente           de soja en el RSV1, Rsv3 y loci RSV4, se
transferidos a los cultivares susceptibles.      realizaron cruces de Jinpumkong 2 o
Para lograr esto, primero tenemos que            Sowonkong con PI 96983 (RSV1), L29
determinar cuántos genes y qué tipo de           (Rsv3) y V94-5152 (RSV4) Una población
genes son albergados por varias                  obtiene de una cruz de Sinpaldalkong con
importantes líneas de soja coreana de cría.      PI 96983 también se utilizó.
A continuación, se presenta el tipo y el
número de genes de resistencia en los            Cepas de SMV
cultivares de soja de Corea, Jinpumkong 2,       Once cepas SMV, a saber, G1, G2, G3, G4,
Sinpaldalkong, Keunolkong y Sowonkong.           G5, G6, G7, G7a, G5H, G6H y G7H se
Nuestros resultados sugieren que el uso          utilizaron para este estudio. SMV G1-VA
tanto de la herencia y métodos asistidos         (PV-571), G2 (PV-615), G3 (PV-616), G4-VA
por      marcadores      podría     facilitar    (PV-572), G6 (PV-612), G7 (PV-613), y G7a
enormemente la identificación de genes de        (PV-614) se obtuvieron de la American
resistencia en soja.                             Type Culture Collection (Rockville, MD,
Materiales y métodos.                            EE.UU.) y G5H (SB15), G6H (SB32), y G7H
                                                 (SB26)        fueron         proporcionados
Materiales vegetales para poblaciones de         generosamente por el Dr. Yul-Ho Kim en el
mapeo y parental de soja cruces utilizados       Instituto Nacional de CropScience (Suwon,
para identificar el tipo y el número de          Corea). Los síntomas causados por cada
genes de resistencia SMV en Jinpumkong 2,        cepa fueron verificadas por la inoculación
Sinpaldalkong, Keunolkong, y cultivares          de cultivos de soja diferenciales.
Sowonkong se enumeran en la Tabla 1.
Para mapear los genes de resistencia en          SMV screening en los padres y la
Jinpumkong 2 utilizando marcadores               cartografía de la población
moleculares, una línea consanguínea              Inoculaciones de invernadero se realizaron
recombinante (RIL) de la población de un         esencialmente como se describe por Chen
cruce entre Pureunkong Jinpumkong2 (en           et al. (1991). Los inóculos se hicieron a
lo sucesivo, la población PJ) se utilizó. Esta   partir SMV infectados por hojas de cultivar
población RIL se desarrolló a través de un       de soja Lee 68. Las hojas se
método simple semilla descenso de las            homogeneizaron en 5 ml de tampón
generaciones F3 a la F9. Pureunkong se           fosfato 0,01 M (pH 7,0) por gramo de
presume que contiene RSV1 sobre la base          tejido fresco. Líneas diferenciales de soja
de sus granjas de selección (Kim et al.          que se utilizaron para confirmar la
1996). Utilizando el método de descenso          identidad de las cepas fueron Lee SMV 68
semilla individual de la F3 a las                (RSV), York (RSV1-y), Kwanggyo (RSV1-k),
generaciones F9, otra población RIL de un        Marshall (RSV1-m), Ogden (RSV1-t), PI
cruce entre Keunolkong y Sinpaldalkong           96983 (RSV1), y Hwangkeumkong (RSV1-h).
(en lo sucesivo, la población KS) fue            En el caso de las poblaciones F2, sola
establecido para localizar los genes de          planta se cultivó en cada maceta para la
resistencia en Keunolkong y Sinpaldalkong.       inoculación SMV.



                                                                                ᴎVillalobos
Euphytica
En los otros casos, incluyendo líneas          Bloomington, IN). Los cebadores para el
parentales, F2: 3, y RILs, alrededor de 10-    marcador de polimorfismo de secuencia
15 plantas se cultivaron en cada olla de       sencilla longitud OPN11-Sec se diseñó a
diámetro de 15-cm de plástico para             partir de secuencias N11PF (Jeong y
inoculación de SMV.Se inocularon hojas         SaghaiMaroof 2004); hacia adelante,
primarias completamente expandidas por         AAGAAACTTTAAAACTGGGT e inversa,
el roce de inóculo-torundas de algodón         TCTTCAACAGGTCAATAGTC.             Cincuenta
empapadas en hojas de carborundum-             nanogramos de ADN se utilizó como molde
espolvoreados, a continuación, las hojas       en una reacción de 10 ll que contenía
inoculadas se enjuaga inmediatamente.          tampón 19reaction (10 mM Tris-HCl, 50
Once cepas de SMV se inocularon en los         mMKCl, pH 8,3), 2,5 mM de MgCl2, 2 lM de
padres de mapeo para seleccionar cepas de      cada cebador, dNTPs 50 lm, y 1,0 unidad de
para el mapeo molecular de genes de            Taq polimerasa. Treinta y cinco ciclos
resistencia en cada población. Sobre la        estándar de PCR se realizó como sigue:
base de la reacción de los padres de mapeo     desnaturalización a 94 º C durante 30 s,
a SMV, cepas de SMV para el marcador de        hibridación del cebador a 47 º C durante 30
la enfermedad de los individuos o líneas en    s, y extensión del cebador a 72 º C durante
las poblaciones se determinaron. Las           30 s. Los productos de PCR se resolvieron
plantas fueron calificadas por reacción        en un gel de poliacrilamida al 4,0% y se
enfermedad en cada semana durante un           visualizaron usando un kit de tinción de
período de 4 semanas después de la             plata de acuerdo con las instrucciones del
inoculación. Las reacciones se registraron     fabricante (Bioneer, Daejon, Corea) o
como resistentes (sin síntomas), necrosis      mediante electroforesis en 1,5% (w / v)
(necrosis tanto local como sistémica) o        horizontales geles de agarosa con bromuro
susceptible (mosaico).                         de etidio en Tris-borato-EDTA (TBE).

Análisis de marcadores                         Análisis de los datos

Las muestras de hojas para la extracción de    Las proporciones de segregación para
ADN se obtuvieron de cada planta de los        reacciones de enfermedades causadas por
padres y las líneas o los individuos de las    el SMV y datos de marcadores moleculares
poblaciones de mapeo. El ADN fue aislado       en cada población se evaluaron mediante
de acuerdo con el método descrito por          pruebas de Chi cuadrado. Usando 3.0b
Keim et al. (1988). Después de 17 y 9          Mapmaker (Lander et al. 1987), las órdenes
marcadores moleculares fueron utilizados       de marcadores y rasgos en el mapa se
para estudio parental polimórficos en las      determinaron por análisis de de dos o tres
poblaciones PJ y KS, respectivamente           puntos en una probabilidad logarítmica de
(Tabla 1), un total de trece marcadores        3,0 con una distancia máxima de 50 cm
polimórficos se emplearon para la              según la función de Kosambi. Mapas de
construcción de mapas genéticos en los         soja conexiones que indique las posiciones
RSV1 y Rsv3 regiones cromosómicas. Las         de los marcadores fueron producidos por
secuencias de los cebadores de                 MapChart, versión 2,2 (Voorrips 2002).
microsatélites se obtuvieron a partir de
Song et al. (2004), con la excepción de
64A8C que fue proporcionada por el Dr.
Roger     Innes     (Indiana     University,

ᴎVillalobos
Euphytica

Resultados                                     de G7. La línea de soja V94-5152, que lleva
                                               RSV4 como su único gen de resistencia
Para determinar qué cepas de SMV se debe       SMV (Buss et al. 1997), fue resistente a
emplear para la fenotipificación de las        todas las cepas SMV (Tabla 2)
enfermedades y los análisis de mapeo, las
reacciones de los cultivares coreanas a un     El cultivar de soja Pureunkong se deriva de
total de 11 cepas de SMV fueron                un cruce entre cheongseaknamulkong, una
encuestadas (Tabla 2). Reacciones de           raza criolla coreano, y 379-L78, que es una
Enfermedades       de     las     variedades   línea isogénica de retrocruzamiento
diferenciales de soja al SMV G1, G2, G3,       derivado de Williams que lleva el gen de
G5, G6, G7 y las cepas fueron consistentes     resistencia a RSV1 de PI 96983
con estudios anteriores (Cho y Goodman         (http://soybase.org).    Por    lo    tanto,
1979;.Ma et al 2003). Sin embargo,cepa G4      Pureunkong, como padre materna en la
del SMV (G4-VA) obtenido de la American        población PJ, contiene el alelo RSV1
Type Culture Collection provocó reacciones     derivado de PI 96983. Como era de
diferentes en los cultivares de soja           esperar, Pureunkong mostró la misma
Marshall, Ogden, y PI 96983 en                 reacción a la infección de SMV como PI
comparación con las reacciones notificadas     96983.      Jinpumkong      2    mostraron
por Cho y Goodman (1979). Estos tres           reacciones necróticas tras la infección con
cultivares presentaron síntomas necróticos     la cepa G7H y era resistente a todas las
en lugar de permanecer asintomáticos.          otras cepas. Keunolkong y Sowonkong
Entre las cepas coreanas de SMV, la cepa       mostró reacción a enfermedades muy
G5H indujo la reacción misma enfermedad        similares a los de York. Otros estudios de
que el G5 en todos los cultivares              herencia de los genes de resistencia en
diferenciales excepto Hwangkeumkong.           Sowonkong se llevaron a cabo pero,
Marshall tenía síntomas necróticos             Keunolkong y Sowonkong se encontró que
después de la infección con la cepa G6,        sólo llevan el gen RSV1. Sinpaldalkong,
mientras que los síntomas de mosaico           como padre de la población KS, mostró la
fueron inducidos por la cepa G6H. Después      misma reacción a la infección de SMV
de la infección de PI 96983 con síntomas       como PI 96983, excepto que Sinpaldalkong
G7, necróticas apareció, pero este genotipo    también mostró síntomas de necrosis
de soja, que sólo caries RSV1, era             después de la infección con la cepa G3. de
asintomáticas después de la infección con      SMV cepas a las que un cultivar padre era
la cepa G7H. Aunque Hwangkeumkong              resistente y susceptible del cultivar otro
(Suwon 97) muestran la inmunidad a la G1       padre. Sin embargo, en el caso de la
a G7 cepas de SMV, el G5H, G6H, y las          población PJ, ya que las reacciones de
tensiones     inducidas G7H síntomas           enfermedades a G7a no siguió la esperada
necróticos en este cultivar. La línea L29 de   de 1:1 como se describe a continuación, se
soja, que lleva Rsv3 como su único gen de      utilizó G4, G7, y G7H porque estas cepas
resistencia SMV (Buss et al 1999;.. Jeong et   virales indujo una reacción necrótica en
al 2002), mostraron síntomas de mosaico        uno de los padres, pero una resistencia
en reacción a la infección con el G1, G2,      reacción en el otro padre.
G3, G4, G7H, y cepas de G7A, y era
resistente a la G5, G5H, G6, G6H, y cepas



                                                                              ᴎVillalobos
Euphytica




                                              Sinpaldalkong. Además, no se identificaron
                                              individuos susceptibles en la población F2
La identificación de genes de resistencia a   de un cruce entre Jinpumkong 2 (R) y PI
SMV por estudios de herencia.                 96983 (R, RSV1) cuando la cepa G1 se
No se identificaron individuos susceptibles   inocularon (Tabla 3). La ausencia de
en la población F2 de un cruce entre          individuos susceptibles indicaron que
Sowonkong (R) y PI 96983 (R, RSV1) en G1      Jinpumkong 2 puertos un alelo RSV1.
cepa de inoculación (Tabla 3). La ausencia    Cuando la cepa se inoculó SMV G6, un
de individuos susceptibles indicó que         individuo necrótico y un individuo mosaico
Sowonkong alberga un alelo RSV1. La           fueron observadas entre las 114 plantas en
población F2 de un cruce entre Sowonkong      la población F2 de un cruce entre
(S) y L29 (R, Rsv3) mostraron un buen         Jinpumkong 2 (R) y L29 (R, Rsv3) (Tabla 3).
ajuste a un monogénica 3 (R N?): 1 (S)        Estas dos personas pueden ser falsos
Sowonkong relación porque no tiene el gen     positivos. Aunque la relación esperada para
Rsv3 (Tabla 3). En la población F2 de un      la segregación equipado a la segregación
cruce entre Sowonkong (S) y V94 5152-(R,      trigenic, el tamaño de la población F2
RSV4),     algunos    individuos    fueron    podría no ser suficiente para la prueba de
identificados como susceptibles a la cepa     segregación trigenic. Sin embargo,
de SMV G7H. Esto sugiere que el gen RSV4      nuestros     resultados    indicaron    que
no está presente en Sowonkong.                Jinpumkong 2 tiene Rsv3. En el locus RSV4,
Sowonkong mostraron las reacciones            las poblaciones F2 de un cruce entre
misma enfermedad York pero, nuestros          Jinpumkong 2 (R) y 5152 V94-(R, RSV4)
datos indican que Sowonkong más               seguido de un patrón de segregación
probable es que contenga un único gen         digenic con respecto a la infección por la
dominante RSV1. No se identificaron           cepa SMV G7, lo que sugiere que
individuos susceptibles en la población F2    Jinpumkong 2 puertos y el RSV1 Rsv3 genes
de un cruce entre Sinpaldalkong (R) y PI      más que el gen RSV4.
96983 (R, RSV1) (Tabla 3), apoyando la
presencia de un alelo RSV1 en

ᴎVillalobos
Euphytica




La identificación de genes de resistencia a        Cuando la población RIL de un cruce entre
SMV por marcadores moleculares.                    KeunolkongSinpaldalkong y se inocularon
                                                   con G5 o G6, la segregación fenotípica
Para evaluar si los estudios de herencia           proporcionado un buen ajuste a un 1R
fueron apoyados por análisis de                    monogénica: relación 1S, lo que indica la
marcadores moleculares, se construyeron            segregación de un gen en la cruz (Tabla 4).
mapas de ligamiento con las reacciones de          Los síntomas provocados por la infección
la enfermedad y los datos de marcadores            con el G5 o G6 cepas SMV en esta
moleculares cerca de la región genómica            población fueron asignadas entre los
con un énfasis específico en los informes          64A8C y Sct_033 marcadores (Fig. 1). Este
anteriores independientes loci dominantes
                                                   locus para el gen RSV1 es coherente con
resistencia SMV. Dado que los programas            los informes anteriores (Gore et al
actuales de cría acuerdo con variedades de         2002;.Jeong y SaghaiMaroof 2004). La cepa
soya que llevan más de un gen de                   G7a, que es la única cepa SMV que induce
resistencia a SMV, hemos construido                una reacción de mosaico en Pureunkong y
mapas de ligamiento moleculares tanto              una reacción resistente en Jinpumkong 2,
para el KS y poblaciones PJ obtenido a             se inoculó en la población RIL formada por
partir de cruces entre líneas de soja              un cruce entre la Pureunkong y
parental, ambos de los cuales llevan gen de        Jinpumkong 2. La segregación fenotípica no
resistencia (s) (Fig. 1 ). Un total de 17 y 9 se   se ajustaba a la 1R monogénica: relación
emplearon marcadores polimórficos para             1S, lo que indica que más de un gen se
la encuesta de los padres en las                   segregantes (Tabla 4). Los resultados
poblaciones del PJ y KS, respectivamente           inesperados se podría explicar por la
(Tabla 1). En población PJ, 12 marcadores          cartografía de marcadores moleculares
fueron capaces de posicionarse en                  estrechamente ligados a los genes RSV1 y
diferentes cromosomas 2, pero la                   Rsv3, como se describe a continuación.
población KS tenía solamente 4                     Hemos sido capaces de identificar los
marcadores polimórficos localizados en Chr         genes SMV resistencia en respuesta a la
13 (LG F) (Fig. 1).                                inoculación con G4, G7, o G7H, que ya sea
                                                   inducida     reacciones    necróticas    o
                                                   resistencia en una de las líneas de soja
                                                   parental.


                                                                                  ᴎVillalobos
Euphytica




Inoculación G4 o G7H de la RIL resultó en    proporciones de segregación genotípica de
una proporción de segregación fenotípica     OPN11-Sec (v2 value = 5,76) y Satt510 (v2
significativamente diferente de la teórica   value = 4,96), que estaban estrechamente
relación 1:1 (Tabla 4). No obstante, los     vinculados a esta región, también difirió
datos sobre la enfermedad se han asignado    significativamente de la teórica relación 1:1
a una región entre los Satt114 y OPN11       con valores similares a los de x2 G4 o G7H.
Sec-marcadores (Fig. 1) que se había         Esto sugiere que una distorsión de la
informado anteriormente a ser el locus       segregación región que abarca más de 10
RSV1 (Gore et al 2002;.Jeong y               cM (Yang et al. 2008) está presente en esta
SaghaiMaroof 2004). Curiosamente, las        a ser el locus Rsv3 (Jeong et al. 2002). Las


ᴎVillalobos
Euphytica
proporciones de segregación genotípica de
Sat_424    y     M3Satt,      que   están
estrechamente vinculados a esta región,
también caben la teórica 1:1.

La inoculación de G7a montado un 3R: 1S          Discusión
(valor v2 = 1,52) en lugar de la relación
teórica proporción de 1:1 (valor v2 =            Hemos identificado el gen de resistencia a
13,14). Sin embargo, esta observación            SMV (s) en cuatro cultivares de soja
puede ser explicada por la hipótesis de que      importantes de Corea. A diferencia de
tanto los RSV1 y Rsv3 genes en Jinpumkong        estudios anteriores, nuestro enfoque
2 confieren resistencia a G7a, que está          utilizado tanto en estudios de herencia y
soportado por la combinación de los              análisis moleculares de ligamiento para
síntomas de reacción a la enfermedad y los       identificar      genes      independientes
datos de genotipado de marcadores. Sobre         dominante (s) en variedades de soya sin
la base de datos de marcadores                   cruzarse con variedades susceptibles, como
moleculares genotipo (Tabla 5), podemos          Essex y Lee68 (por ejemplo, Ma et al 1995,
predecir que los 27 RILs que mostraron una       2002;.Shi et al. 2008). Las reacciones de
reacción mosaico G7a para albergar un gen        enfermedades de los variedades de soya a
dominante       RSV1      de      Pureunkong     cepas SMV sugirió que Sowonkong y
(denominado en lo sucesivo Rsv1pu), pero         Keunolkong más probable contener un
no protege a un dominante RSV1 (en lo            único dominante RSV1 de tipo gen de
sucesivo Rsv1ji ) o un gen dominante Rsv3        resistencia similar a la de York.
(Rsv3ji en lo sucesivo). Los 13 RILs que eran    Sinpaldalkong puede contener un único
resistentes a G7a se prevé que el puerto         dominante RSV1 gen de tipo similar a la de
Rsv1ji pero no Rsv3ji. Los 18 RILs que eran      PI 96983 y dos genes de resistencia
resistentes a G7a podría contener Rsv3ji en      dominantes podrían estar presentes en
lugar de Rsv1ji, mientras que los 19 RILs        jinpumkong      2.     Nuestros   estudios
(resistentes a G7a) podría tener tanto           confirman que la herencia Sowonkong
Rsv1ji y Rsv3ji. Por lo tanto, los genotipos     tiene un solo gen dominante RSV1.
de los 11 RILs que mostraban resistencia a       Nuestros resultados de la vinculación de
G7a podría ser rsv1jiRsv3ji o Rsv1jiRsv3ji.      marcadores confirmar que Sinpaldalkong
La relación de segregación entre                 contiene una dominante RSV1 gen que
rsv1jirsv3ji, Rsv1jirsv3ji, rsv1jiRsv3ji y       confiere resistencia a SMV-G5 y G6-.
equipado Rsv1jiRsv3ji la teórica relación
1:1:1:1 (valor v2 = 1,52, P  0,05), aunque el
valor v2 no pudo ser estimado con
precisión de acuerdo con la suposición de
que los 11 RILs eran rsv1jiRsv3ji o
rsv1jiRsv3ji.




                                                                               ᴎVillalobos
Euphytica




En el caso de Jinpumkong 2, nuestros        cuidadoso de los dos datos de
estudios de herencia sugirieron que         enfermedades de reacción y los datos de
inpumkong      2     en     su   mayoría    marcadores moleculares sugieren que
probablemente          contiene       los   tanto los RSV1 y Rsv3 genes en Jinpumkong
genesdominantes RSV1 y Rsv3. Sin            2 confiere resistencia a G7a. Curiosamente,
embargo, los estudios de herencia con       nuestros intentos para el mapeo de los
Jinpumkong 2 no fueron concluyentes         genes de resistencia SMV en Jinpumkong 2
debido a error de tipo 1. Jinpumkong 2      mediante el uso de G7 G4, y G7H que
puede contener un gen no identificado en    mostró ya sea necrosis o una reacción de
un lugar separado de los genes de           resistencia a caºda una de las líneas
resistencia conocidos SMV, RSV1, Rsv3 y     parentales de soja tuvieron éxito. Ambos
RSV4. Sin embargo, la reacción de la        síntomas de necrosis y / o resistencia se
enfermedad en respuesta a la infección      cree que ser conferida por genes
SMV no se podría utilizar para mapa Rsv3    resistentes, por lo que los segregantes con
en Jinpumkong 2 sobre la base de estudios   síntoma de necrosis tendía a ser
de herencia con inoculación G7a en la       combinado con la clase de resistencia para
población RIL de un cruce entre             las pruebas de herencia y el mapeo (por
Pureunkong y Jinpumkong 2. Un examen        ejemplo Zheng et al 2006;.. Shi et al 2008).

ᴎVillalobos
Euphytica
Sin embargo, nuestros resultados sugieren      Educación,    Ciencia   y   Tecnología,la
que el síntoma de necrosis podría ser          República de Corea.
usado independientemente para generar
datos de genotipado para propósitos de
mapeo. La resistencia al SMV, nuevas
fuentes de resistencia debe ser identificado
o piramidal de genes que se sabe debe
llevarse a cabo, frecuentemente requieren
que consumen mucho tiempo y alelismo
pruebas adicionales de los estudios
genéticos (Zheng et al 2005).. Entre los
cultivares estudiados aquí, el más
resistente a la SMV cultivar fue
Jinpumkong 2, que contiene dos genes de
resistencia, y RSV1 Rsv3. Los resultados son
coherentes con los informes anteriores que
muchos SMV cultivares resistentes
contienen dos o más genes de resistencia
SMV (s) (Ma et al 1995, 2002;.Chen et al
2001;.. Zheng et al 2006). Por lo tanto,
nuestros resultados sugieren que los
futuros esfuerzos de mejoramiento SMV
debe orientarse hacia la pirámide SMV
genes de resistencia en las líneas de soja
de elite, como se demostró en un reciente
informe de SaghaiMaroof et al. (2008).
Nuestro análisis, realizado mediante la
combinación de estudios de herencia y el
análisis     de    marcador       molecular,
determinado el tipo y el número de genes
de resistencia SMV en varias variedades de
soya. Este conocimiento debe servir de
base para futuras gene SMV piramidal, lo
que permite a los criadores de elegir el
donante de genes más adecuadoslos
padres para sus cruces.

Agradecimientos: Este trabajo fue apoyado
por una subvención del 21 BioGreen
Project (nada de código. 20080401034011)
Administración para el Desarrollo Rural, la
República de Corea. Dr. K. Van es el
beneficiario de una beca del programa
BK21 otorgada por el Ministerio de



                                                                            ᴎVillalobos

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Genes de resistencia al virus mosaico de la soja en cultivares coreanos

  • 1. Euphytica Identificación de genes de resistentes al virus mosaico de la soya con ayuda de marcadores en líneas de soja. Jung-Kyung Moon - Soon-ChunJeong -Kyujung Van - M. A. SaghaiMaroof - Suk-Ha Lee Recibido: 3 de febrero de 2009 / Aceptado: 25 Mayo 2009 ©SpringerScience + Business Media B.V. 2009 Resumen: Los estudios de herencia sugirieron que Sinpaldalkong albergaba el gen RSV1, que Las plantas de soya reaccionan de fue confirmado luego por mapeo de diferente manera a las cepas del virus marcador molecular. Los estudios de mosaico de lasoja (SMV) debido a las herencia también sugirieron que interacciones entre los diferentes genes de Jinpumkong 2, que es la más resistente a la resistencia en el genoma de la soja. Han infección del SMV entre los cuatro sido identificados tres genes cultivares, contenía los genes RSV1 y Rsv3, independientes resistentes al SMV por lo que fue confirmado por mapeo de estudios de herencia y análisis de marcador molecular. Nuestro enfoque, que ligamiento. Para desarrollar cultivos de soja combina estudios de herencia y análisis duraderos resistentes a los SMV, es moleculares de ligamiento, permite la necesario determinar qué genes de soja identificación eficiente de gen de resistentes al SMV pueden ser transferidos resistencia en cuatro cultivares de soja fácilmente desde los cultivares susceptibles coreanas. en un sistema de reproducción.A continuación, se presenta el tipo y número de genes resistentes en cuatro cultivares de soja de elite coreanos usando una Palabras clave: análisis de asociación, combinación de síntomas de reacción análisis de ligamiento, soja, virus mosaico enfermedades, estudios de herencia y de la soja. asignaciones de marcadores moleculares.Las reacciones de la enfermedad en variedades de soja Sowonkong y Keunolkong en respuesta a la infección con cepas deSMV sugirió que ambas cultivares más probable puerto del gen RSV1 similar a la de York. Estudios posteriores confirmaron que la herencia Sowonkong tiene el gen RSV1. ᴎVillalobos
  • 2. Euphytica Introducción: Virus del mosaico de la soja pertenece a la Un mutante designado SMV-G3A induce familia de los potyvirus y causa una de las síntomas de mosaico en Marshall, Ogden, y Enfermedades virales más prevalentes de Jangbaekkong. G5H causa síntomas de soja en el mundo ([Glycinemax (L.) necrosis en Suwon 97 (llamado Merr.Sinclair 1982; Thottapilly y Rossel Hwangkeumkong) y mosaico en 1987). En 1988 la enfermedad de SMV fue Jangbeakkong, que son inmunes a la cepa el principal factor responsable de las G5 de SMV. Posteriormente, los nueve pérdidas de producción de semillas entre alelos RSV1-T, RSV1-Y, RSV1-m, RSV1-K, los principales productores de soja de RSV1-R, RSV1-H,-s, RSV1 RSV1-n, y RSV1 d- países como China, Indonesia (Wrather et han sido identificados en Ogden, York, al. 2001a), y en algunas regiones de los Marshall , Kwanggyo, Raiden, Suwon 97 Estados Unidos (Wrather et al. 2001b). Los (Hwangkeumkong), PI 486355, PI 507389 y síntomas inducidos por el SMV de mosaico FT-10, respectivamente (Chen et al 1991, creanrango leve de necrosis letal (Cho y 1994, 2001, 2002;.Ma et al 1995, 2003,.. Goodman 1979). De vainas, el número de Silva et al 2004) Todos los alelos RSV1 semillas por vaina, tamaño de la semilla, y excepto RSV1-h, que confieren resistencia peso de la semilla se reducen y cubierta de al SMV de cepas de G1 a G7, hacer soja la semilla moteada aumenta después de necrótico o susceptible a siete grupos de desarrollo de SMV en plantas de soja en deformación SMV. Estudios de herencia una etapa temprana de crecimiento (Hill et con otras variedades de soja inmunes a la al. 1987). mayoría de cepas SMV identificaron dos genes de resistencia más independiente, SMV, una enfermedad viral transmitida por Rsv3 y RSV4. Se informó que diversos semilla, también es transmitida por áfidos. Germoplasmas de soja tienen la resistencia Sin embargo, la soja es la única de las 33 en el locus Rsv3 derivados de Harosoy especies de plantas hospederas que se (Buzzel y Tu 1989). Además, seis sabe que lleva SMV durante el invierno en variedades, incluyendo OX686, L29, la naturaleza (Edwardson 1974). Noventa y Columbia, Tousan 140, Hourei y Zao 18, ocho SMV aislados a partir de semillas en fueron empleados para estudiar la las colecciones de germoplasma de soja en herencia y de los alelismo en genes RSV1 y los EE.UU. se clasificaron en grupos de Rsv3(Buzzell y Tu, 1989; Gunduz et al deformación, G1 a G7 designada, en base a 2002;.Liao et al . 2002; Ma et al 2002). Los los síntomas (mosaico, necrosis, o estudios de herencia fueron posibles resistente) inducidas en una variedad de debido a los síntomas de la enfermedad cultivos de soja incluyendo Essex, Davis, causada por la infección diferenciales SMV York, Kwanggyo, Marshall, Ogden, y PI de la soja que llevan el gen o RSV1 Rsv3. El 96983 (Cho y Goodman 1979, 1982). gen RSV1 generalmente confiere Además de la agrupación inicial de SMV, resistencia a números más bajos grupos de varias ruptura aisladas a la resistencia se deformación entre los siete grupos cepa han identificado en las últimas dos SMV (G1 a G7) previamente clasificados décadas, tanto en Corea y Brasil. G3A y por Cho y Goodman (1979), mientras que G5H fueron reportados inicialmente por con números más altos los grupos de cepa Cho et al. (1983) como mutantes derivados produjo síntomas necróticos o mosaico en de las cepas G3 y G5, respectivamente. ᴎVillalobos
  • 3. Euphytica plantas que llevan RSV1 (Chen et al. 1991).En contraste, el gen Rsv3 confiere resistencia a las cepas G5 a G7 de SMV, mientras que la necrosis mosaico o tallo de punta se observa después de la inoculación de las plantas con cepas con menor número de SMV. El gen RSV4 se informó inicialmente como dos genes de resistencia independientes en PI 486355 (Ma et al 1995.); Este cultivar de soja se muestra más adelante para que contenga los genes RSV1 y RSV4 (Buss et al 1997; Hayes et al 2000). Resistencia condicionada por los genes en el locus RSV4 ha sido reportado en PI 486355, Pekín, y PI 88788 (Ma et al 1995;.. Gunduz et al 2004). La presencia del gen RSV4 da lugar a la resistencia completamente dominante a siete cepas al SMV, el enmascaramiento de la expresión de la necrosis sistémica que resulta de la expresión del alelo RSV1 (Ma et al. 1995). La disponibilidad de una única resistencia que contiene el gen de línea a partir de los estudios de herencia ha llevado a la cartografía molecular de RSV1, Rsv3, y RSV4 en cromosomas (Chr) 13 (grupos de vinculación (LGS) F), 14 (B2 LG), y 2 (LG D1b), respectivamente (Yu et al 1994;. Hayes et al 2000, 2004;.Jeong et al 2002.). Los estudios de herencia descritos anteriormente han demostrado ser crucial en la identificación de tres genes de resistencia independiente de SMV en la soja. Aunque estos enfoques podrían facilitar el descubrimiento de nuevos genes de resistencia SMV _ en los cultivos de soja con un amplio espectro de resistencia, la combinación de estudios de herencia y análisis de marcadores moleculares puede permitir una determinación más rápida y eficiente del tipo y número de genes de resistencia en las variedades de soja. ᴎVillalobos
  • 4. Euphytica Estamos interesados en establecer un Para comprender las relaciones alélicas sistema de cría en los que los genes de soja entre los genes de resistencia en cultivares resistentes a SMV puede ser fácilmente de soja en el RSV1, Rsv3 y loci RSV4, se transferidos a los cultivares susceptibles. realizaron cruces de Jinpumkong 2 o Para lograr esto, primero tenemos que Sowonkong con PI 96983 (RSV1), L29 determinar cuántos genes y qué tipo de (Rsv3) y V94-5152 (RSV4) Una población genes son albergados por varias obtiene de una cruz de Sinpaldalkong con importantes líneas de soja coreana de cría. PI 96983 también se utilizó. A continuación, se presenta el tipo y el número de genes de resistencia en los Cepas de SMV cultivares de soja de Corea, Jinpumkong 2, Once cepas SMV, a saber, G1, G2, G3, G4, Sinpaldalkong, Keunolkong y Sowonkong. G5, G6, G7, G7a, G5H, G6H y G7H se Nuestros resultados sugieren que el uso utilizaron para este estudio. SMV G1-VA tanto de la herencia y métodos asistidos (PV-571), G2 (PV-615), G3 (PV-616), G4-VA por marcadores podría facilitar (PV-572), G6 (PV-612), G7 (PV-613), y G7a enormemente la identificación de genes de (PV-614) se obtuvieron de la American resistencia en soja. Type Culture Collection (Rockville, MD, Materiales y métodos. EE.UU.) y G5H (SB15), G6H (SB32), y G7H (SB26) fueron proporcionados Materiales vegetales para poblaciones de generosamente por el Dr. Yul-Ho Kim en el mapeo y parental de soja cruces utilizados Instituto Nacional de CropScience (Suwon, para identificar el tipo y el número de Corea). Los síntomas causados por cada genes de resistencia SMV en Jinpumkong 2, cepa fueron verificadas por la inoculación Sinpaldalkong, Keunolkong, y cultivares de cultivos de soja diferenciales. Sowonkong se enumeran en la Tabla 1. Para mapear los genes de resistencia en SMV screening en los padres y la Jinpumkong 2 utilizando marcadores cartografía de la población moleculares, una línea consanguínea Inoculaciones de invernadero se realizaron recombinante (RIL) de la población de un esencialmente como se describe por Chen cruce entre Pureunkong Jinpumkong2 (en et al. (1991). Los inóculos se hicieron a lo sucesivo, la población PJ) se utilizó. Esta partir SMV infectados por hojas de cultivar población RIL se desarrolló a través de un de soja Lee 68. Las hojas se método simple semilla descenso de las homogeneizaron en 5 ml de tampón generaciones F3 a la F9. Pureunkong se fosfato 0,01 M (pH 7,0) por gramo de presume que contiene RSV1 sobre la base tejido fresco. Líneas diferenciales de soja de sus granjas de selección (Kim et al. que se utilizaron para confirmar la 1996). Utilizando el método de descenso identidad de las cepas fueron Lee SMV 68 semilla individual de la F3 a las (RSV), York (RSV1-y), Kwanggyo (RSV1-k), generaciones F9, otra población RIL de un Marshall (RSV1-m), Ogden (RSV1-t), PI cruce entre Keunolkong y Sinpaldalkong 96983 (RSV1), y Hwangkeumkong (RSV1-h). (en lo sucesivo, la población KS) fue En el caso de las poblaciones F2, sola establecido para localizar los genes de planta se cultivó en cada maceta para la resistencia en Keunolkong y Sinpaldalkong. inoculación SMV. ᴎVillalobos
  • 5. Euphytica En los otros casos, incluyendo líneas Bloomington, IN). Los cebadores para el parentales, F2: 3, y RILs, alrededor de 10- marcador de polimorfismo de secuencia 15 plantas se cultivaron en cada olla de sencilla longitud OPN11-Sec se diseñó a diámetro de 15-cm de plástico para partir de secuencias N11PF (Jeong y inoculación de SMV.Se inocularon hojas SaghaiMaroof 2004); hacia adelante, primarias completamente expandidas por AAGAAACTTTAAAACTGGGT e inversa, el roce de inóculo-torundas de algodón TCTTCAACAGGTCAATAGTC. Cincuenta empapadas en hojas de carborundum- nanogramos de ADN se utilizó como molde espolvoreados, a continuación, las hojas en una reacción de 10 ll que contenía inoculadas se enjuaga inmediatamente. tampón 19reaction (10 mM Tris-HCl, 50 Once cepas de SMV se inocularon en los mMKCl, pH 8,3), 2,5 mM de MgCl2, 2 lM de padres de mapeo para seleccionar cepas de cada cebador, dNTPs 50 lm, y 1,0 unidad de para el mapeo molecular de genes de Taq polimerasa. Treinta y cinco ciclos resistencia en cada población. Sobre la estándar de PCR se realizó como sigue: base de la reacción de los padres de mapeo desnaturalización a 94 º C durante 30 s, a SMV, cepas de SMV para el marcador de hibridación del cebador a 47 º C durante 30 la enfermedad de los individuos o líneas en s, y extensión del cebador a 72 º C durante las poblaciones se determinaron. Las 30 s. Los productos de PCR se resolvieron plantas fueron calificadas por reacción en un gel de poliacrilamida al 4,0% y se enfermedad en cada semana durante un visualizaron usando un kit de tinción de período de 4 semanas después de la plata de acuerdo con las instrucciones del inoculación. Las reacciones se registraron fabricante (Bioneer, Daejon, Corea) o como resistentes (sin síntomas), necrosis mediante electroforesis en 1,5% (w / v) (necrosis tanto local como sistémica) o horizontales geles de agarosa con bromuro susceptible (mosaico). de etidio en Tris-borato-EDTA (TBE). Análisis de marcadores Análisis de los datos Las muestras de hojas para la extracción de Las proporciones de segregación para ADN se obtuvieron de cada planta de los reacciones de enfermedades causadas por padres y las líneas o los individuos de las el SMV y datos de marcadores moleculares poblaciones de mapeo. El ADN fue aislado en cada población se evaluaron mediante de acuerdo con el método descrito por pruebas de Chi cuadrado. Usando 3.0b Keim et al. (1988). Después de 17 y 9 Mapmaker (Lander et al. 1987), las órdenes marcadores moleculares fueron utilizados de marcadores y rasgos en el mapa se para estudio parental polimórficos en las determinaron por análisis de de dos o tres poblaciones PJ y KS, respectivamente puntos en una probabilidad logarítmica de (Tabla 1), un total de trece marcadores 3,0 con una distancia máxima de 50 cm polimórficos se emplearon para la según la función de Kosambi. Mapas de construcción de mapas genéticos en los soja conexiones que indique las posiciones RSV1 y Rsv3 regiones cromosómicas. Las de los marcadores fueron producidos por secuencias de los cebadores de MapChart, versión 2,2 (Voorrips 2002). microsatélites se obtuvieron a partir de Song et al. (2004), con la excepción de 64A8C que fue proporcionada por el Dr. Roger Innes (Indiana University, ᴎVillalobos
  • 6. Euphytica Resultados de G7. La línea de soja V94-5152, que lleva RSV4 como su único gen de resistencia Para determinar qué cepas de SMV se debe SMV (Buss et al. 1997), fue resistente a emplear para la fenotipificación de las todas las cepas SMV (Tabla 2) enfermedades y los análisis de mapeo, las reacciones de los cultivares coreanas a un El cultivar de soja Pureunkong se deriva de total de 11 cepas de SMV fueron un cruce entre cheongseaknamulkong, una encuestadas (Tabla 2). Reacciones de raza criolla coreano, y 379-L78, que es una Enfermedades de las variedades línea isogénica de retrocruzamiento diferenciales de soja al SMV G1, G2, G3, derivado de Williams que lleva el gen de G5, G6, G7 y las cepas fueron consistentes resistencia a RSV1 de PI 96983 con estudios anteriores (Cho y Goodman (http://soybase.org). Por lo tanto, 1979;.Ma et al 2003). Sin embargo,cepa G4 Pureunkong, como padre materna en la del SMV (G4-VA) obtenido de la American población PJ, contiene el alelo RSV1 Type Culture Collection provocó reacciones derivado de PI 96983. Como era de diferentes en los cultivares de soja esperar, Pureunkong mostró la misma Marshall, Ogden, y PI 96983 en reacción a la infección de SMV como PI comparación con las reacciones notificadas 96983. Jinpumkong 2 mostraron por Cho y Goodman (1979). Estos tres reacciones necróticas tras la infección con cultivares presentaron síntomas necróticos la cepa G7H y era resistente a todas las en lugar de permanecer asintomáticos. otras cepas. Keunolkong y Sowonkong Entre las cepas coreanas de SMV, la cepa mostró reacción a enfermedades muy G5H indujo la reacción misma enfermedad similares a los de York. Otros estudios de que el G5 en todos los cultivares herencia de los genes de resistencia en diferenciales excepto Hwangkeumkong. Sowonkong se llevaron a cabo pero, Marshall tenía síntomas necróticos Keunolkong y Sowonkong se encontró que después de la infección con la cepa G6, sólo llevan el gen RSV1. Sinpaldalkong, mientras que los síntomas de mosaico como padre de la población KS, mostró la fueron inducidos por la cepa G6H. Después misma reacción a la infección de SMV de la infección de PI 96983 con síntomas como PI 96983, excepto que Sinpaldalkong G7, necróticas apareció, pero este genotipo también mostró síntomas de necrosis de soja, que sólo caries RSV1, era después de la infección con la cepa G3. de asintomáticas después de la infección con SMV cepas a las que un cultivar padre era la cepa G7H. Aunque Hwangkeumkong resistente y susceptible del cultivar otro (Suwon 97) muestran la inmunidad a la G1 padre. Sin embargo, en el caso de la a G7 cepas de SMV, el G5H, G6H, y las población PJ, ya que las reacciones de tensiones inducidas G7H síntomas enfermedades a G7a no siguió la esperada necróticos en este cultivar. La línea L29 de de 1:1 como se describe a continuación, se soja, que lleva Rsv3 como su único gen de utilizó G4, G7, y G7H porque estas cepas resistencia SMV (Buss et al 1999;.. Jeong et virales indujo una reacción necrótica en al 2002), mostraron síntomas de mosaico uno de los padres, pero una resistencia en reacción a la infección con el G1, G2, reacción en el otro padre. G3, G4, G7H, y cepas de G7A, y era resistente a la G5, G5H, G6, G6H, y cepas ᴎVillalobos
  • 7. Euphytica Sinpaldalkong. Además, no se identificaron individuos susceptibles en la población F2 La identificación de genes de resistencia a de un cruce entre Jinpumkong 2 (R) y PI SMV por estudios de herencia. 96983 (R, RSV1) cuando la cepa G1 se No se identificaron individuos susceptibles inocularon (Tabla 3). La ausencia de en la población F2 de un cruce entre individuos susceptibles indicaron que Sowonkong (R) y PI 96983 (R, RSV1) en G1 Jinpumkong 2 puertos un alelo RSV1. cepa de inoculación (Tabla 3). La ausencia Cuando la cepa se inoculó SMV G6, un de individuos susceptibles indicó que individuo necrótico y un individuo mosaico Sowonkong alberga un alelo RSV1. La fueron observadas entre las 114 plantas en población F2 de un cruce entre Sowonkong la población F2 de un cruce entre (S) y L29 (R, Rsv3) mostraron un buen Jinpumkong 2 (R) y L29 (R, Rsv3) (Tabla 3). ajuste a un monogénica 3 (R N?): 1 (S) Estas dos personas pueden ser falsos Sowonkong relación porque no tiene el gen positivos. Aunque la relación esperada para Rsv3 (Tabla 3). En la población F2 de un la segregación equipado a la segregación cruce entre Sowonkong (S) y V94 5152-(R, trigenic, el tamaño de la población F2 RSV4), algunos individuos fueron podría no ser suficiente para la prueba de identificados como susceptibles a la cepa segregación trigenic. Sin embargo, de SMV G7H. Esto sugiere que el gen RSV4 nuestros resultados indicaron que no está presente en Sowonkong. Jinpumkong 2 tiene Rsv3. En el locus RSV4, Sowonkong mostraron las reacciones las poblaciones F2 de un cruce entre misma enfermedad York pero, nuestros Jinpumkong 2 (R) y 5152 V94-(R, RSV4) datos indican que Sowonkong más seguido de un patrón de segregación probable es que contenga un único gen digenic con respecto a la infección por la dominante RSV1. No se identificaron cepa SMV G7, lo que sugiere que individuos susceptibles en la población F2 Jinpumkong 2 puertos y el RSV1 Rsv3 genes de un cruce entre Sinpaldalkong (R) y PI más que el gen RSV4. 96983 (R, RSV1) (Tabla 3), apoyando la presencia de un alelo RSV1 en ᴎVillalobos
  • 8. Euphytica La identificación de genes de resistencia a Cuando la población RIL de un cruce entre SMV por marcadores moleculares. KeunolkongSinpaldalkong y se inocularon con G5 o G6, la segregación fenotípica Para evaluar si los estudios de herencia proporcionado un buen ajuste a un 1R fueron apoyados por análisis de monogénica: relación 1S, lo que indica la marcadores moleculares, se construyeron segregación de un gen en la cruz (Tabla 4). mapas de ligamiento con las reacciones de Los síntomas provocados por la infección la enfermedad y los datos de marcadores con el G5 o G6 cepas SMV en esta moleculares cerca de la región genómica población fueron asignadas entre los con un énfasis específico en los informes 64A8C y Sct_033 marcadores (Fig. 1). Este anteriores independientes loci dominantes locus para el gen RSV1 es coherente con resistencia SMV. Dado que los programas los informes anteriores (Gore et al actuales de cría acuerdo con variedades de 2002;.Jeong y SaghaiMaroof 2004). La cepa soya que llevan más de un gen de G7a, que es la única cepa SMV que induce resistencia a SMV, hemos construido una reacción de mosaico en Pureunkong y mapas de ligamiento moleculares tanto una reacción resistente en Jinpumkong 2, para el KS y poblaciones PJ obtenido a se inoculó en la población RIL formada por partir de cruces entre líneas de soja un cruce entre la Pureunkong y parental, ambos de los cuales llevan gen de Jinpumkong 2. La segregación fenotípica no resistencia (s) (Fig. 1 ). Un total de 17 y 9 se se ajustaba a la 1R monogénica: relación emplearon marcadores polimórficos para 1S, lo que indica que más de un gen se la encuesta de los padres en las segregantes (Tabla 4). Los resultados poblaciones del PJ y KS, respectivamente inesperados se podría explicar por la (Tabla 1). En población PJ, 12 marcadores cartografía de marcadores moleculares fueron capaces de posicionarse en estrechamente ligados a los genes RSV1 y diferentes cromosomas 2, pero la Rsv3, como se describe a continuación. población KS tenía solamente 4 Hemos sido capaces de identificar los marcadores polimórficos localizados en Chr genes SMV resistencia en respuesta a la 13 (LG F) (Fig. 1). inoculación con G4, G7, o G7H, que ya sea inducida reacciones necróticas o resistencia en una de las líneas de soja parental. ᴎVillalobos
  • 9. Euphytica Inoculación G4 o G7H de la RIL resultó en proporciones de segregación genotípica de una proporción de segregación fenotípica OPN11-Sec (v2 value = 5,76) y Satt510 (v2 significativamente diferente de la teórica value = 4,96), que estaban estrechamente relación 1:1 (Tabla 4). No obstante, los vinculados a esta región, también difirió datos sobre la enfermedad se han asignado significativamente de la teórica relación 1:1 a una región entre los Satt114 y OPN11 con valores similares a los de x2 G4 o G7H. Sec-marcadores (Fig. 1) que se había Esto sugiere que una distorsión de la informado anteriormente a ser el locus segregación región que abarca más de 10 RSV1 (Gore et al 2002;.Jeong y cM (Yang et al. 2008) está presente en esta SaghaiMaroof 2004). Curiosamente, las a ser el locus Rsv3 (Jeong et al. 2002). Las ᴎVillalobos
  • 10. Euphytica proporciones de segregación genotípica de Sat_424 y M3Satt, que están estrechamente vinculados a esta región, también caben la teórica 1:1. La inoculación de G7a montado un 3R: 1S Discusión (valor v2 = 1,52) en lugar de la relación teórica proporción de 1:1 (valor v2 = Hemos identificado el gen de resistencia a 13,14). Sin embargo, esta observación SMV (s) en cuatro cultivares de soja puede ser explicada por la hipótesis de que importantes de Corea. A diferencia de tanto los RSV1 y Rsv3 genes en Jinpumkong estudios anteriores, nuestro enfoque 2 confieren resistencia a G7a, que está utilizado tanto en estudios de herencia y soportado por la combinación de los análisis moleculares de ligamiento para síntomas de reacción a la enfermedad y los identificar genes independientes datos de genotipado de marcadores. Sobre dominante (s) en variedades de soya sin la base de datos de marcadores cruzarse con variedades susceptibles, como moleculares genotipo (Tabla 5), podemos Essex y Lee68 (por ejemplo, Ma et al 1995, predecir que los 27 RILs que mostraron una 2002;.Shi et al. 2008). Las reacciones de reacción mosaico G7a para albergar un gen enfermedades de los variedades de soya a dominante RSV1 de Pureunkong cepas SMV sugirió que Sowonkong y (denominado en lo sucesivo Rsv1pu), pero Keunolkong más probable contener un no protege a un dominante RSV1 (en lo único dominante RSV1 de tipo gen de sucesivo Rsv1ji ) o un gen dominante Rsv3 resistencia similar a la de York. (Rsv3ji en lo sucesivo). Los 13 RILs que eran Sinpaldalkong puede contener un único resistentes a G7a se prevé que el puerto dominante RSV1 gen de tipo similar a la de Rsv1ji pero no Rsv3ji. Los 18 RILs que eran PI 96983 y dos genes de resistencia resistentes a G7a podría contener Rsv3ji en dominantes podrían estar presentes en lugar de Rsv1ji, mientras que los 19 RILs jinpumkong 2. Nuestros estudios (resistentes a G7a) podría tener tanto confirman que la herencia Sowonkong Rsv1ji y Rsv3ji. Por lo tanto, los genotipos tiene un solo gen dominante RSV1. de los 11 RILs que mostraban resistencia a Nuestros resultados de la vinculación de G7a podría ser rsv1jiRsv3ji o Rsv1jiRsv3ji. marcadores confirmar que Sinpaldalkong La relación de segregación entre contiene una dominante RSV1 gen que rsv1jirsv3ji, Rsv1jirsv3ji, rsv1jiRsv3ji y confiere resistencia a SMV-G5 y G6-. equipado Rsv1jiRsv3ji la teórica relación 1:1:1:1 (valor v2 = 1,52, P 0,05), aunque el valor v2 no pudo ser estimado con precisión de acuerdo con la suposición de que los 11 RILs eran rsv1jiRsv3ji o rsv1jiRsv3ji. ᴎVillalobos
  • 11. Euphytica En el caso de Jinpumkong 2, nuestros cuidadoso de los dos datos de estudios de herencia sugirieron que enfermedades de reacción y los datos de inpumkong 2 en su mayoría marcadores moleculares sugieren que probablemente contiene los tanto los RSV1 y Rsv3 genes en Jinpumkong genesdominantes RSV1 y Rsv3. Sin 2 confiere resistencia a G7a. Curiosamente, embargo, los estudios de herencia con nuestros intentos para el mapeo de los Jinpumkong 2 no fueron concluyentes genes de resistencia SMV en Jinpumkong 2 debido a error de tipo 1. Jinpumkong 2 mediante el uso de G7 G4, y G7H que puede contener un gen no identificado en mostró ya sea necrosis o una reacción de un lugar separado de los genes de resistencia a caºda una de las líneas resistencia conocidos SMV, RSV1, Rsv3 y parentales de soja tuvieron éxito. Ambos RSV4. Sin embargo, la reacción de la síntomas de necrosis y / o resistencia se enfermedad en respuesta a la infección cree que ser conferida por genes SMV no se podría utilizar para mapa Rsv3 resistentes, por lo que los segregantes con en Jinpumkong 2 sobre la base de estudios síntoma de necrosis tendía a ser de herencia con inoculación G7a en la combinado con la clase de resistencia para población RIL de un cruce entre las pruebas de herencia y el mapeo (por Pureunkong y Jinpumkong 2. Un examen ejemplo Zheng et al 2006;.. Shi et al 2008). ᴎVillalobos
  • 12. Euphytica Sin embargo, nuestros resultados sugieren Educación, Ciencia y Tecnología,la que el síntoma de necrosis podría ser República de Corea. usado independientemente para generar datos de genotipado para propósitos de mapeo. La resistencia al SMV, nuevas fuentes de resistencia debe ser identificado o piramidal de genes que se sabe debe llevarse a cabo, frecuentemente requieren que consumen mucho tiempo y alelismo pruebas adicionales de los estudios genéticos (Zheng et al 2005).. Entre los cultivares estudiados aquí, el más resistente a la SMV cultivar fue Jinpumkong 2, que contiene dos genes de resistencia, y RSV1 Rsv3. Los resultados son coherentes con los informes anteriores que muchos SMV cultivares resistentes contienen dos o más genes de resistencia SMV (s) (Ma et al 1995, 2002;.Chen et al 2001;.. Zheng et al 2006). Por lo tanto, nuestros resultados sugieren que los futuros esfuerzos de mejoramiento SMV debe orientarse hacia la pirámide SMV genes de resistencia en las líneas de soja de elite, como se demostró en un reciente informe de SaghaiMaroof et al. (2008). Nuestro análisis, realizado mediante la combinación de estudios de herencia y el análisis de marcador molecular, determinado el tipo y el número de genes de resistencia SMV en varias variedades de soya. Este conocimiento debe servir de base para futuras gene SMV piramidal, lo que permite a los criadores de elegir el donante de genes más adecuadoslos padres para sus cruces. Agradecimientos: Este trabajo fue apoyado por una subvención del 21 BioGreen Project (nada de código. 20080401034011) Administración para el Desarrollo Rural, la República de Corea. Dr. K. Van es el beneficiario de una beca del programa BK21 otorgada por el Ministerio de ᴎVillalobos