Genotipado por secuenciación para la tolerancia a salinidad en patrones de cítricos

Abstract

[ES] Los cítricos son un conjunto de cultivos sensibles a salinidad que incluso a concentraciones moderadas sufren desordenes fisiológicos tales como la toxicidad por iones específicos, desequilibrios nutricionales, alteración de los parámetros de intercambio gaseoso o condiciones hídricas adversas que conducen a un retraso del crecimiento. El componente más importante del árbol en cuanto a la tolerancia o sensibilidad a la sal es el patrón. La elección del patrón adecuado es de suma importancia, no solo para obtener el mayor rendimiento posible de las variedades injertadas en condiciones salinas u otros estreses abióticos, sino para proteger a la planta frente al ataque de patógenos. El cribado de patrones de cítricos es un proceso largo y costoso, que requiere de mucho espacio para los ensayos y una gran inversión para llevar a cabo la evaluación.

En el presente trabajo de fin de máster se ha realizado por primera vez un estudio de asociación de genomas (GWAS) en una población de patrones híbridos de cítricos resultantes del cruce mandarino Cleopatra x Poncirus trifoliata donde se relaciona la tolerancia a salinidad con el genotipo obtenido mediante el genotipado por secuención (GBS) de cada uno de los híbridos, con el objetivo de acortar el tiempo de evaluación del material vegetal y determinar las diferencias genéticas subyacentes en respuesta a la salinidad.

Del GBS se obtuvieron un total de 91,794 SNPs distribuidos en los 9 cromosomas de Citrus clementina, genoma utilizado como referencia. En base a ocho modelos genéticos distintos se asociaron 142 SNPs con la tolerancia a la salinidad postulándose como posibles candidatos para la obtención de marcadores moleculares en programas de mejora para la tolerancia a salinidad en patrones de cítricos.

[EN] Citrus is a salt-sensitive crop, which, even at moderate salinities, suffers physiological disturbances such as ion-specific toxicity, nutrient imbalances, altered gas exchange parameters and adverse water relations leading to stunted growth. The most important component of the tree, as far as its salt tolerance or sensitivity is concerned, is the rootstock. The choice of the appropriate rootstock is of the utmost importance in obtaining the greatest yield possible from citrus in saline conditions. The use of rootstocks includes not only better tolerance to abiotic stresses but also better resistance to pathogens and a better performance of the grafted variety. The screening of citrus rootstocks is a long and expensive process, requiring a lot of space for trials and large costs for evaluation.

In this work, we will perform for the first time a Genome-Wide Association Study (GWAS) association study for the salt tolerance character on different Citrus hybrids rootstocks as a result of a Cleopatra mandarin x Poncirus trifoliata crossing, where salt tolerance is related with the genotype obtained through a genotyping-by-sequencing (GBS) approach performed on each hybrid, with the aim to shorter the time of evaluation of the new plant material and to assess the genetic differences of the hybrids which could underlay the response to salt tolerance.

Based on the GBS approach 91,794 SNPs were obtained along the 9 chromosomes found in Citrus clementina, the genome used as a reference. Based on eight different genetic models 142 SNPs were associated as salt tolerance being potential candidates as molecular markers in future breeding programmes related to salt tolerance on citrus rootstocks.