Estudio de la variabilidad intraespecífica en la acumulación de nutrientes en los granos de trigos argentinos con perspectivas para su biofortificación.

Abstract

A nivel mundial, el trigo (Triticum aestivum) es considerado uno de los cereales más importantes, debido principalmente a que es una fuente de nutrientes y proteínas esenciales para la nutrición. Aunque la productividad de la especie mejoró a lo largo del tiempo, la concentración de minerales importantes para la nutrición humana, como Zn, Fe, Mn, Cu, K, P, Ca, y Mg, en los granos disminuyó. En esta tesis, mediante el análisis del ionoma, se estudió la variabilidad en la acumulación de nutrientes minerales en una población de mapeo por asociación conformada por 102 líneas de trigos argentinos debidamente genotipadas. De forma preliminar, i) se fenotipó la concentración de 8 nutrientes esenciales y elementos potencialmente tóxicos (Sr y Al) en granos. ii) A partir de los datos genotípicos se realizó un estudio de asociación de genoma completo (GWAS) mediante el software GAPIT. Se observó una gran variabilidad y correlación para la acumulación de Al y Fe. Se observaron correlaciones positivas entre los pares Sr-Ca, Zn-Fe, y K-P. Se observó una correlación negativa entre las concentraciones de elementos y el peso de mil granos. Como resultado del estudio de mapeo por asociación se identificaron regiones genómicas asociadas a la acumulación de Fe y K. Mediante un estudio de tales regiones genómicas, se identificaron genes potencialmente candidatos.

Worldwide, wheat (Triticum aestivum) is considered one of the most important cereals, mainly because it is a source of nutrients and proteins essential for nutrition. Although the productivity of the species improved over time, the concentration of minerals important for human nutrition, such as Zn, Fe, Mn, Cu, K, P, Ca, and Mg, in the grains decreased. In this thesis, through ionome analysis, the variability in the accumulation of mineral nutrients was studied in an association mapping population made up of 102 properly genotyped lines of Argentine wheat. Preliminarily, i) the concentration of 8 essential nutrients and potentially toxic elements (Sr and Al) in grains was phenotyped. ii) Using the genotypic data, a genome-wide association study (GWAS) was performed using the GAPIT software. A great variability and correlation was observed for the accumulation of Al and Fe. Positive correlations were observed between the Sr-Ca, Zn-Fe, and K-P pairs. A negative correlation was observed between the concentrations of elements and the weight of a thousand grains. As a result of the association mapping study, genomic regions associated with the accumulation of Fe and K were identified. Through a study of such genomic regions, potentially candidate genes were identified.