Analiza de asociere la nivel de genom privind toleranța la secetă și trăsăturile asociate la fasolea mare (Vicia faba L.)

Fasolea mare (Vicia faba L.) este o leguminoasă importantă, cu conținut ridicat de proteine, adaptată la diverse condiții climatice și care oferă multiple beneficii pentru sustenabilitatea generală a sistemelor de cultivare. Cererea de proteine de origine vegetală este în creștere, iar fasolea mare reprezintă o opțiune potrivită pentru a acoperi această nevoie. Cu toate acestea, cultura este foarte sensibilă la stresul abiotic, în special la secetă, care afectează grav randamentul și dezvoltarea fasolei faba la nivel mondial. Prin urmare, identificarea genelor asociate cu toleranța la stresul provocat de secetă reprezintă o provocare majoră în ameliorarea fasolei faba. Deși răspunsul fasolei faba la stresul provocat de secetă a fost studiat pe larg, abordările moleculare pentru îmbunătățirea toleranței la secetă a acestei culturi sunt încă limitate. În acest studiu, ne-am bazat pe progresele genomice recente, precum dezvoltarea primei matrice de genotipare SNP de înaltă densitate, pentru a realiza un studiu de asociere la nivel de genom (GWAS) utilizând mii de polimorfisme genetice pe întregul genom al fasolei faba. O colecție mondială de 100 de accesii de fasole faba a fost cultivată în condiții de control și de secetă, iar 10 trăsături morfologice, fenologice și fiziologice au fost evaluate pentru a identifica markeri de polimorfism al unui singur nucleotid (SNP) asociați cu toleranța la secetă. Am identificat 29 de markeri SNP corelați semnificativ cu aceste trăsături în condiții de stres hidric. Secvențele flancante au fost comparate prin BLAST cu genomii de referință ai Medicago truncatula pentru a adnota potențialele gene candidate care stau la baza variantelor cauzale. Trei dintre SNP-urile corelate cu conținutul de clorofilă după stres corespund unor proteine necaracterizate, indicând prezența unor gene noi asociate cu toleranța la secetă la fasolea faba. Importanța transductorilor de semnal induși de stres oferă informații valoroase cu privire la posibilele mecanisme care stau la baza răspunsului fasolei faba la stresul provocat de secetă, oferind astfel o bază pentru viitoarea ameliorare asistată de markeri a acestei culturi.