Estudio de la reacción al Virus del Mosaico Necrótico Común del Frijol (BCNMV) y la habilidad de fijación biológica del nitrógeno (FBN) en frijol tépari (Phaseolus acuatifolius A. Gray) e introgresión de la FBN al frijol común (Phaseolus vulgaris L.).

Abstract

The tepary bean is a crop that has great potential for expansion in hot and dry regions of Latin America, the Caribbean and Africa, regions that are most vulnerable to the effects of climate change. The tepary bean also has the potential to improve the heat and drought tolerance of common beans (Phaseolus vulgaris L.). A tepary diversity panel (TDP) of 315 tepary accessions from CIAT, USDA and USDA-ARS-TARS and 2 interspecific populations (INB and SK), derived from a Mesoamerican and Andean respectively, common bean recurrent parents, were evaluated for their ability to nodulate with Rhizobium and Bradyrhizobium strains. Strains were evaluated from collections from USDA, CIAT and Zamorano, and from cultures isolated from 3 locations in Puerto Rico. Experiments were conducted under greenhouse conditions, with seed planted in benches filled with sand for the assessment of biological nitrogen fixation. A Randomized Complete Block Design was used with a total of 3 blocks and 4 plants per block in each experiment. Results were analyzed by ANOVA and means were compared using the LSD (P≤0.05) test. Tepary accessions G40142 and G40161 were superior in their ability to nodulate when inoculated with strain USDA 3254. Interspecific lines with transgressive segregation, according to the established nodulation parameters evaluated, were found. Interspecific lines INB 817 and A5-6 had superior nodulation values. Phylogenetic analyzes were conducted based on nodC, atpD and recA genes, using the Neighbour-Joining method. Additional evaluations were conducted by inoculating the tepary diversity panel with the NL3 strain of bean common mosaic necrosis virus (BCMNV) and visually scoring the symptoms. An ELISA test was also used to detect the virus in inoculated plants. The BCMNV screening was conducted under greenhouse conditions during the warm season when high temperatures are prevalent. Tepary bean genotypes G40085, G40099, G40171, and G40178 showed no symptoms in response to inoculation with the strain BCMNV NL3 D, indicating their resistance to the strain evaluated.

El frijol tépari es un cultivo de importancia por su potencial expansión en regiones de climas cálidos y secos de América Latina, El Caribe y África que son vulnerables a los efectos del cambio climático. El frijol tépari también tiene el potencial de mejorar la tolerancia al calor y la sequía en el frijol común (Phaseolus vulgaris L.) a través de cruces interespecíficos. Un panel de diversidad (TDP) de este cultivo de 315 accesiones provenientes de CIAT, USDA y el programa de mejoramiento de USDA-ARS-TARS y dos poblaciones interespecíficas (INB y SK) con padres recurrentes de frijol común andino y mesoamericano respectivamente, fueron evaluados por su habilidad de nodulación en simbiosis con cepas de Rhizobium y Bradyrhizobium provenientes de las colecciones de USDA, CIAT, Zamorano y aislados correspondientes a 3 localidades en Puerto Rico. Experimentos fueron conducidos en condiciones de invernadero, utilizando bancos con arena para las evaluaciones de la fijación biológica del nitrógeno, utilizando un diseño de bloques completamente randomizados, con totales de 3 bloques y 4 plantas por bloque en cada experimento. Los datos fueron analizados con un ANOVA y la prueba de la DMS. Los genotipos de tépari G40142 y G40161 fueron superiores por su habilidad de nodulación cuando fueron inoculados con la cepa USDA 3254. Las líneas interespecíficas INB 817 y A-5-6 fueron superiores a sus padres por los parámetros de nodulación evaluados. Análisis filogenéticos fueron conducidos basados en los genes nodC, recA y atpD. Evaluaciones con inoculaciones de la cepa del Virus de Mosaico Necrótico Común del Frijol (BCMNV) NL 3 D también fueron conducidas con el panel de diversidad, para evaluar la respuesta fenotípica de tépari a esta cepa, complementado con pruebas de ELISA para detectar la presencia del virus. Los genotipos fueron evaluados para reacción al NL 3 D bajo condiciones de invernadero durante la época con temperaturas más elevadas del año. Los genotipos de tépari G40085, G40079, G40171, G40178 no mostraron síntomas como respuesta a la inoculación con la cepa NL 3 D de BCMNV, mostrando resistencia a la cepa evaluada.