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Piramidación eficiente asistida por marcadores de genes y en líneas restauradoras de arroz élite confiere resistencia de amplio espectro a la mancha bacteriana

Autores: Li, Yao; Fan, Yulong; You, Yihang; Wang, Ping; Ling, Yuxuan; Yin, Han; Chen, Yinhua; Zhou, Hua; Luo, Mingrui; Cao, Bing; Xia, Zhihui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Mancha bacteriana
Genes de resistencia
Selección asistida por marcadores
Línea restauradora élite
Líneas apiladas
Variedades de alto rendimiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La mancha bacteriana (BB) causada por pv. () es una amenaza importante para la productividad global del arroz. Aunque la cría de arroz híbrido ha mejorado significativamente los rendimientos, las vulnerabilidades genéticas persistentes dentro de las líneas restauradoras continúan comprometiendo la resistencia al BB. Este estudio aborda este desafío implementando la selección asistida por marcadores funcionales (FMAS) para apilar dos genes de resistencia de amplio espectro (R), y , en la línea restauradora K608R, que es élite pero susceptible al BB. Para permitir un genotipado preciso, desarrollamos un nuevo sistema de marcadores funcionales (FM) de tres iniciadores (IB23/CB23/IR23). Este sistema complementa los marcadores establecidos U1/I2 utilizados para . Esta plataforma de FMAS independiente de recombinación facilita el seguimiento simultáneo y de alta precisión de alelos homocigotos y heterocigotos, eludiendo así efectivamente las limitaciones de arrastre de ligadura típicas de los marcadores convencionales. A través de seis generaciones de retrocruzamiento asistido por marcadores seguido de entrecruzamiento, generamos líneas apiladas K608R2123 que albergan ambos genes R en estados homocigotos, logrando una tasa de recuperación del genoma del padre recurrente del 96.93%, según el análisis de chip de polimorfismo de nucleótido único (SNP). Las líneas apiladas mostraron una resistencia mejorada contra seis razas patógenas virulentas mientras mantenían el rendimiento parental en rasgos agronómicos clave. Nuestra estrategia de FMAS supera la compensación histórica entre la resistencia de amplio espectro y la preservación de fenotipos élite, con las líneas desarrolladas exhibiendo una cobertura de resistencia complementaria a la de ambos genes R introgressados. Este enfoque integrado proporciona a los criadores una herramienta molecular confiable para acelerar el desarrollo de variedades de alto rendimiento y resistentes a enfermedades, demostrando un potencial significativo para su implementación práctica en programas de mejora del arroz. El germoplasma K608R2123 representa un recurso de doble propósito adecuado tanto para la producción comercial de semillas híbridas como para programas de cría asistida por marcadores, y confiere resistencia sinérgica contra diversas razas, proporcionando así un recurso de cría fundamental para el control sostenible del BB en regiones epidémicas.

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