Análisis de asociación genómica para la tolerancia a la sequía y los rasgos asociados en la haba (Vicia faba L.)

La haba (Vicia faba L.) es una importante leguminosa rica en proteínas, adaptada a diversas condiciones climáticas y con múltiples beneficios para la sostenibilidad general de los sistemas de cultivo. La demanda de proteínas de origen vegetal está aumentando y la haba es una buena candidata para satisfacer esta necesidad. Sin embargo, este cultivo es muy sensible al estrés abiótico, especialmente a la sequía, que afecta gravemente al rendimiento y al desarrollo de la haba en todo el mundo. Por lo tanto, identificar los genes asociados a la tolerancia al estrés por sequía constituye un reto importante en el fitomejoramiento de la haba. Aunque se ha estudiado ampliamente la respuesta de la haba al estrés por sequía, los enfoques moleculares para mejorar la tolerancia a la sequía en este cultivo siguen siendo limitados. En este trabajo nos hemos basado en avances genómicos recientes, como el desarrollo de la primera matriz de genotipado de SNP de alta densidad, para llevar a cabo un estudio de asociación del genoma completo (GWAS) utilizando miles de polimorfismos genéticos a lo largo de todo el genoma de la haba. Se cultivó una colección mundial de 100 accesiones de haba en condiciones de control y de sequía, y se evaluaron 10 rasgos morfológicos, fenológicos y fisiológicos para identificar marcadores de polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) asociados a la tolerancia a la sequía. Identificamos 29 marcadores SNP significativamente correlacionados con estos rasgos en condiciones de estrés hídrico. Las secuencias flanqueantes se compararon mediante BLAST con los genomas de referencia de Medicago truncatula con el fin de anotar los posibles genes candidatos subyacentes a las variantes causales. Tres de los SNP relacionados con el contenido de clorofila tras el estrés corresponden a proteínas no caracterizadas, lo que indica la presencia de nuevos genes asociados a la tolerancia a la sequía en la haba. La importancia de los transductores de señal inducibles por estrés proporciona información valiosa sobre los posibles mecanismos que subyacen a la respuesta de la haba al estrés hídrico, lo que sienta las bases para futuros programas de mejora genética asistida por marcadores en este cultivo.