Identificación de regiones cromosómicas asociadas a la expresión de caracteres fenotípicos que confieren tolerancia al frío en trébol blanco (Trifolium repens L., Fabaceae).

Abstract

El trébol blanco (Trifolium repens L.) es la leguminosa forrajera perenne de pastoreo más importante de las zonas centro-sur y sur de Chile, y en las regiones de clima templado en el mundo. La tasa de crecimiento del trébol blanco está limitada por bajas temperaturas, afectando la supervivencia en invierno y el rebrote temprano en primavera. Por ello, la tolerancia al frío es uno de los estreses abióticos más estudiados por los mejoradores en el mundo. A pesar de la importancia de la tolerancia al frío para el desarrollo de cultivares de trébol blanco, su base genética sigue, en gran parte, desconocida. Los objetivos de esta investigación fueron (i) determinar la relación entre caracteres fenotípicos, medido mediante el procedimiento de fenotipado de alto rendimiento y la producción de materia seca (MS), e (ii) identificar regiones cromosómicas (QTL) para caracteres relacionados con la tolerancia al frío en trébol blanco. Se utilizó una población de mapeo asociativo (PMA) conformada por 192 genotipos, los cuales fueron propagados vegetativamente para establecerlos en tres localidades que representan un gradiente de temperatura invernal. Se utilizó un diseño Alpha-Lattice, con 24 bloques incompletos y dos repeticiones. Los índices espectrales Vogelmann 1, 2 y 3 mostraron los mayores valores de correlación fenotípica (Rf) y genética (Rg) con la producción de MS (0,7 y 0,82,ix respectivamente), con un valor alto de heredabilidad en sentido amplio (H2) (en promedio, 0,81). Debido a la naturaleza alotetraploide del genoma de trébol blanco, se probaron modelos que difieren en su acción genética para la identificación de QTLs. El GWAS permitió la identificación de 214 asociaciones SNP-carácter (P<0,05) con 12 caracteres fenotípicos, de las cuales, sólo 12 QTLs presentaron estabilidad en los diferentes ambientes y/o controlaron la expresión de más de un carácter fenotípico. La búsqueda en BLAST detectó siete de ellos relacionados con la tolerancia al frío de especies vegetales. Estas asociaciones podrían incorporarse a los programas de mejoramiento genético para acelerar la tasa de ganancia genética en el desarrollo de cultivares de trébol blanco tolerantes a frío.