En la búsqueda de una agricultura sostenible, mejorar la eficiencia en el uso del nitrógeno (NUE) en los cultivos es un objetivo principal.
por la Universidad Agrícola de NanJing
Con el uso prolífico de fertilizantes nitrogenados (N) desde el siglo XX, la productividad agrícola ha experimentado un crecimiento notable. Sin embargo, el uso excesivo de fertilizantes nitrogenados ha resultado en graves amenazas ambientales y consumo de energía.
Los parientes silvestres de los cultivos (CWR) proporcionan valiosos recursos genéticos para abordar este problema a través de programas de mejoramiento. Los parientes silvestres de la berenjena (Solanum melongena L.) se clasifican en acervos genéticos primarios (GP 1 ), secundarios (GP 2 ) y terciarios (GP 3 ) , que son acervos genéticos no explotados. Sin embargo, la utilización directa de PSC en la reproducción es compleja debido a barreras genéticas inherentes. Esto subraya la necesidad de desarrollar y estudiar retrocruzamientos avanzados (AB) para incorporar perfectamente estos rasgos beneficiosos.
En un estudio titulado “Evaluación de tres conjuntos de retrocruzamientos avanzados de berenjena con parientes silvestres de diferentes acervos genéticos en condiciones de fertilización con bajo contenido de N” publicado en Horticulture Research , se evaluaron 22 rasgos morfoagronómicos, fisiológicos y NUE en condiciones bajas de nitrógeno (LN). condiciones de fertilización en CWR de berenjena (S. insanum, S. dasyphyllum y S. elaeagnifolium) y sus retrocruzamientos avanzados (AB; BC 3 a BC 5 generaciones).
La cobertura del genoma de los parientes silvestres donantes varió, observándose la cobertura más alta en S. elaeagnifolium con un 99,2%. Para S. insanum, se observó una representación significativa en los cromosomas 1 (86,8%) y 3 (80,9%), mientras que para S. dasyphyllum, el énfasis estuvo en los cromosomas 1 (84,8%) y 5 (86,3%).
Al caracterizar los padres recurrentes de S. melongena (MEL 5 , MEL 1 y MEL 3 ), surgieron disparidades notables entre los tratamientos con nitrógeno. Por ejemplo, se identificó un cambio de 3,7 veces y 5,0 veces en el rendimiento y el número de frutos (Número F), respectivamente, en todos los tratamientos para MEL 5 . Además, las métricas del fruto, como la longitud del pedicelo del fruto en MEL 5 , mostraron diferencias en condiciones variadas de nitrógeno.
El análisis de componentes principales (PCA) reveló agrupaciones de rasgos entre los conjuntos AB, con una variación total del 48,8% en S. insanum y su padre recurrente S. melongena MEL 5 . Las correlaciones lineales de Pearson mostraron relaciones de rasgos significativas en todos los conjuntos AB.
Se identificaron un total de 16 supuestos loci de rasgos cuantitativos (QTL) en los conjuntos AB, lo que sugiere controles genéticos subyacentes para rasgos específicos, y se identificaron genes candidatos potenciales a partir del ensamblaje del genoma de referencia de la berenjena. De los 16 supuestos loci de rasgos cuantitativos (QTL) identificados, cinco se localizaron en la misma posición en el cromosoma 9 de S. insanum. El genoma de referencia de la berenjena “67/3” identificó además genes candidatos potenciales, incluido el transportador de nitrato 1/transportador de péptidos en el cromosoma 9.
En resumen, esta investigación enfatiza el vasto potencial de los parientes silvestres de la berenjena para el mejoramiento genético en condiciones bajas de nitrógeno para promover la agricultura sostenible. Los QTL identificados y sus asociaciones proporcionan una base para esfuerzos innovadores de mejoramiento de berenjenas para respaldar un mejor rendimiento, calidad y eficiencia en el uso de nitrógeno de las berenjenas en condiciones de LN.
Más información: Gloria Villanueva et al, Evaluación de tres conjuntos de retrocruzamientos avanzados de berenjena con parientes silvestres de diferentes acervos genéticos en condiciones de fertilización baja en N, Horticulture Research (2023). DOI: 10.1093/hora/uhad141
