Análisis fenotípico y genético de la resistencia a mancha angular (Pseudocercospora griseola) en el cultivo de frijol común (Phaseolus vulgaris)

Abstract

Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is the most important edible grain legume in the world, as it is an important source of income for farmers and food for millions of families. Angular leaf spot (ALS), caused by the fungus Pseudocercospora griseola (Sacc.) Ferraris, is one of the most important diseases in the production of common bean with the potential to cause seed yield losses > 80%. An effective alternative to control this disease is the use of improved varieties that combine resistance genes of Andean and Mesoamerican origin. In this study, the response of 183 bean genotypes to two angular spot isolates (races 61:11 and 63:51) was evaluated. A total of 16 lines were identified with resistance to both races. The resistant lines include the Andean breeding lines CAL 143, AND 277 and the Mesoamerican cultivar ‘Ouro Negro’ that possess the resistance genes Phg-5, Phg-1, Phg-3. In addition, the reaction of recombinant inbred lines (RIL) generated from a cross between ‘Rojo’ and CAL 143, to inoculation with the races 61:11 and 63:51 was studied. Three QTL associated with ALS resistance were identified in this population. The QTLs ALS2 RC, ALS5RC and ALS11RC are located on chromosomes Pv02, Pv05, and Pv11 respectively. QTL ALS2RC and ALS11RC have not been reported in previous studies, while a QTL for ALS resistance has been reported close to the QTL ALS5RC region. The results obtained in this study indicate a quantitative inheritance pattern for angular leaf spot and that molecular marker assisted improvement can provide an advantage in genetic improvement for resistance to this disease.

El frijol común (Phaseolus vulgaris L.) es la leguminosa de grano comestible más importante en el mundo, ya que, constituye una fuente importante de ingresos económicos para los agricultores y de alimento para millones de familias. La mancha angular (MA), causada por el hongo Pseudocercospora griseola (Sacc.) Ferraris, es una de las enfermedades más importantes en la producción de este cultivo ocasionando pérdidas superiores al 80% en el rendimiento. Una alternativa efectiva de control de esta enfermedad es el uso de variedades mejoradas que combinen genes de resistencia de origen Andino y Mesoamericano. En este estudio se evaluó la reacción de 183 genotipos de frijol a dos aislamientos de P. griseola (razas 61:11 y 63:51). Un total de 16 líneas con resistencia a ambas razas fueron identificadas. Las fuentes de resistencia incluyen las líneas Andinas CAL 143 y AND 277 y el cultivar Mesoamericano ‘Ouro Negro’ que poseen los genes de resistencia a la MA Phg-5, Phg-1, Phg-3. Adicionalmente se estudió la reacción de líneas recombinantes endogámicas generadas por la cruza entre el cultivar de frijol Andino ‘Rojo’ y la línea CAL 143. Mediante inoculación con las razas 61:11 y 63:51 en esta población, se identificaron tres QTL de resistencia a mancha angular, ALS2RC, ALS5RC, ALS11RC, ubicados en los cromosomas Pv02, Pv05, y Pv11, respectivamente. Los QTL ALS2RC, ALS11RC no se han reportado en estudios anteriores, mientras que para ALS5RC ya se han reportado QTL de resistencia a la MA cercanos a esta región. Los resultados obtenidos en este estudio indican un patrón de herencia cuantitativa de la resistencia a la mancha angular, por lo que, el mejoramiento asistido por marcadores moleculares brindará una ventaja en el mejoramiento genético para resistencia a esta enfermedad.