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CAPÍTULO 3. GENÉTICA Y MEJORA GENÉTICA DE RESISTENCIAS
ESTABILIDAD DE LA MEMBRANA CELULAR Y CONTENIDO
RELATIVO DE AGUA COMO INDICADORES DE TOLERANCIA
A SEQUÍA EN GUISANTE
Iglesias-García R., Prats E., Fondevilla S., Rubiales D.
Instituto de Agricultura Sostenible, CSIC, Apdo. 40084, Córdoba.
Palabras clave: mejora, Pisum sativum, Sequía.
Resumen
En este trabajo se ha monitorizado la estabilidad de la membrana celular y el contenido relativo de agua en las hojas de una población RIL (Recombinant Inbreed Line) de
guisante (Pisum sativum L.) y de sus parentales durante un curso temporal de estrés
hídrico. Esto permitirá identificar QTLs asociados a cada parámetro que faciliten la
mejora por tolerancia a sequía en este cultivo.
INTRODUCCIÓN
La sequía es el estrés abiótico que más limita el rendimiento del cultivo de guisante
(Doré et al., 1998). La resistencia a este estrés está controlada por una red genética compleja
en la que desempeñan un papel fundamental el mantenimiento del turgor en las células y
la estabilidad de las membranas celulares (CMS). De hecho tanto CMS como el contenido
relativo de agua en hojas (RWC) son índices estrechamente relacionados con la tolerancia
a sequía (Tripathy et al., 2000; Siddique et al., 2000). La dificultad en la selección de numerosas poblaciones segregantes con alta CMS y RWC podría verse facilitada mediante QTLs
adecuados (Price et al., 2002). En este trabajo evaluamos la CMS y el RWC en una población
RIL de guisante y sus parentales sometidas a estrés hídrico a lo largo de un curso temporal,
con el objetivo de encontrar QTLs ligados a los genes que controlan la tolerancia a sequía en
guisante.
MATERIAL Y MÉTODOS
Se ha analizado la CMS y el RWC en condiciones de estrés hídrico en una población de 102
RILs procedente del cruzamiento entre P. sativum ssp. sativum cv. Messire y P. sativum ssp.
syriacum P665. Los parentales de esta población fueron definidos en experimentos previos
como tolerante (P665) y susceptible (Messire) a sequía. La población fue obtenida en el
Instituto de Agricultura Sostenible, CSIC y se dispone del mapa genético del mismo
(Fondevilla et al. 2010) que se está saturando con nuevos marcadores.
Las semillas de las RILs y de los parentales se pregerminaron y se plantaron individualmente en macetas de 1L con turba:arena (3:1). Las plantas se mantuvieron en una cámara de crecimiento a lo largo de 37 días a 20ºC, 65% HR y con un fotoperiodo de 12-h oscuridad/12-h luz
con una densidad de fotones de 200 µmol m-2 s-1. Se regaron regularmente durante 21 días,
hasta el comienzo del periodo de sequía.
Se recogió una hoja de cada planta los días 0, 4, 8, 12 y 16 tras la retirada del agua. Se recogieron al menos cuatro réplicas por punto de muestreo.
La CMS se obtuvo dividiendo la hoja en 4 segmentos y usando 3 de ellos para calcularla
según el método de Tripathy et al. (2000). Para determinar el RWC se utilizó el cuarto segmento, procesándolo según Barrs y Weatherley (1962). Todos los análisis estadísticos se realizaron
con el paquete de software GenStat 11.1 (GensStat 2008).
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ACTAS DE HORTICULTURA N.º 62
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Las mayores diferencias (P<0.01) en ambos parámetros entre los dos parentales, Messire y
P665 se encontraron a los 16 días tras la retirada del agua. Los valores medios de CMS en las
RILs oscilaron entre el 20% y el 100% (Fig 1. A), siendo un 42,6% el valor medio para Messire
y un 99.0% el correspondiente a P665. Por otra parte, el RWC medio en la población a los 16
días tras la retirada del agua presentó valores entre el 15% y el 100% (Fig 1. B) siendo 47,7%
y 71,8% los valores obtenidos para los parentales Messire y P665, respectivamente.
La distribución de los parámetros de CMS y RWC en la RIL a los 16 días tras la retirada
del agua y el hecho de que los parentales presenten valores medios diferentes sugiere que esta
población puede ser indicada para localizar QTLs ligados a ambos parámetros en guisante y
que ayuden en la mejora por tolerancia a sequía en este cultivo.
REFERENCIAS
Barrs, H.D. y Weatherley, P.E. 1962. A re-examination of relative turgidity technique for estimating water
deficits in leaves. Austr. J. Biol. Sciences 15: 413-428.
Doré, T., Meynard, M.J. y Sebillotte, M. 1998. The role of grain number, nitrogen nutrition and stem number in limiting pea crop (Pisum sativum) yield under agricultural conditions. Eur. J. Agron. 8: 29-37.
Fondevilla, S., Fernández-Aparicio, M., Satovic, Z., Emeran, A.A., Torres, A.M., Moreno, M.T. y
Rubiales, D. 2010. Identification of quantitative trait loci for specific mechanisms of resistance to
Orobanche crenata Forsk. in pea (Pisum sativum L.). Mol. Breed. 25: 259-272.
Price, A.H., Cairs, J.E., Horton, P., Jones, H.G. y Griffiths, H. 2002. Linking drought-resistance mechanism to drought avoidance in upland rice using a QTL approach: progress and new opportunities to
integrate stomatal and mesophyll responses. J. Exp. Bot. 53: 989-1004.
Siddique, M.R.B., Hamid, A. y M.S. Islam, M.S. 2000. Drought stress effects on water relations of wheat.
Bot. Bull. Acad. Sin. 41: 35-39.
Tripathy, J.N., Zhang, J., Robin, S., Nguyen, T.T. y Nguyen, H.T. 2000. QTLs for cell-membrane stability mapped in rice (Oryza sativa L.) under drought stress. Theor. Appl. Genet. 100: 1197-1202.
Figura 1. Distribución de frecuencias de la CMS y el RWC en 102 RILs de guisante procedentes del cruce entre los
genotipos Messire y P665 a los 16 días tras la retirada del riego.
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