LOCI DE CARACTERES CUALITATIVOS (QTL) IMPORTANTES QUE CONFIEREN AL MAIZ RESISTENCIA CONTRA FIJIVIRUS.

Loci de caracteres cualitativos (QTL) importantes que confieren al maíz resistencia contra Fijivirus.

Métodos y composiciones para identificar plantas de maíz que tienen resistencia conferida recientemente o resistencia mejorada, o que son susceptibles a Fijivirus, particularmente virus del mal de Río Cuarto Virus (MRCV) y/o virus del enanismo rugoso del maíz (MRDV). En los métodos se hace uso de marcadores genéticos moleculares localizados en una región del cromosoma 2 del maíz flanqueada por e incluyendo los marcadores MZA8381 y MZA18180. Los marcadores son los indicados en las Tablas 1 y 2, incluyendo MZA625, MZA16656, MZA15451, MZA15490, MZA2038, MZA11826 Y MZA9105, así como cualquier otro marcador que esté ligado a estos marcadores (por ejemplo, a aproximadamente 10 cM). Las plantas de maíz que presentan resistencia conferida recientemente o resistencia mejorada a un Fijivirus que se generan con los métodos de la invención también son una característica de la invención.

REFERENCIA A SOLICITUD RELACIONADA

Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de los Estados Unidos N~ 61/001455, presentada e11º de Noviembre de 2007, Que se incorpora a modo de referencia en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCiÓN

La presente descripción se relaciona con composiciones y melodos útiles para crear o mejorar la resistencia de las plantas a Fijivirus, particularmente el virus del mal de Río Cuarto y/o el virus del enanismo rugoso del maíz. Adicionalmente, la invención se relaciona con plantas que han sido transformadas genéticamente oon las composiciones de la invención.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

La enfermedad provocada por el virus del mal de Río Cuarto (MRCV) es una enfermedad del maíz de vital importancia en la Argentína, y da cuenta de pérdidas de rendimiento de más de 70% en los años en los que ocurren brotes severos (Rodriguez PE et a/. (1998) Plant Dis. 82:149-52) . La enfermedad es un miembro del serogrupo 2 de los Fijivirus, donde también se hallan otros virus, tales como el virus del enanismo rugoso del maiz, el virus del enanismo con pica negra del arroz, y el virus del achaparrado del pasto Pangola (Uyeda , & Milne RG (1995) Semin. Virol. 6:85-88) . El vector principal para el MRCV es Delphacodes kuscheli, pero se ha comprobado que otras especies de Delphacodes, tales como D. haywardi y D. tigrinus, y lambién Toya propinqua, son portadores del virus. El virus no parece ser transmitido a la progenie a través de las semillas. Distéfano et al., Arch. Viral. 147:1699-1709 (2002) , analizaron la secuencia del MRCV y propusieron que se trata de una nueva especie de Fijivirus relacionada con el MRDV (virus del enanismo rugoso del maíz) . El MRDV se halla en varios paises europeos (por ejemplo, la República Checa, Francia, Italia, Noruega, España, Suecia) y en China, mientras que el MRCV también ha sido detectado en Uruguay (Ornaghi J. A., Beviacqua J. E., Aguirrezabala D. A. , March G. J. y Lenardón S. L 1999. Detection of Mal de Río Cuarto virus in Uruguay. Fitopatologia Brasileira 24: 471 ) .

La infección del MRCV provoca el desarrollo anormal del maíz y reduce significativamente el rendimiento de los cultivos. El fenotipo susceptible incluye achaparrado, acortamiento de tos internados, varias mazorcas con granos dispersos, espiguillas dispersas sin anteras, presencia de enaciones pequeñas en el dorso de las hojas, raíces reducidas, y hojas cortadas y reducidas. Los sintomas de las plantas dependen del estado fenokígico de la planta, el genotipo de la planta y el ambiente (Lenardón et al., "Virus del Mal de Rio Cuarto en maíz", en Proyecto de Investigaciones en Fitovirología (Lenardón, editor) , 2:10 (1999) . Los síntomas más severos ocurren cuando la infección tiene lugar en el coleoptile -la etapa de la primera hoja.

En el brote severo de MRCV de 1996-1997, se vieron afectadas más de 300000 hectáreas de maiz en la Argentina, y las pérdidas resultantes alcanzaron aproximadamenle $120 millones. Las poblaciones incrementadas de Delphacodes kuscheli en 2006 aparentemente resultaron en la recurrencia de la enfermedad viral en las plantas de malz de la Argentina, lo que afectó significativamente la cosecha de 2007. Los genotipos susceptibles fueron afectados fuertemente por el MRCV en la región endémica (provincia de Córdoba) y afectaron moderadamente otras regiones de siembra de maíz.

El desarrollo de marcadores genéticos moleculares ha facilitado el mapeo y la selección de caracteres de importancia agricola en maíz. Los marcadores ligados estrechamente con genes de resistencia a enfermedades son valiosos para identificar rapidamente lineas de maíz resistentes sobre la base de su genotipo, mediante el uso de selección asistida por marcadores (MAS) . La introducción de genes de resistencia a enfermedades en un cultivo deseado también se ve facilitada por el uso de marcadores de AON apropiados.

Marcadores moleculares V selección asistida por marcadores Un mapa genético es una representaCión gráfica de un genoma (o una porción de un genoma, tal como un único cromosoma) , donde se miden las distancias entre puntos caracteristicos en el cromosoma a través de las frecuencias de recombinación entre los puntos característicos. Un punto característico genético puede ser cualquiera de una variedad de marcadores polimórficos conocidos, por ejemplo, sin limitaciones, marcadores moleculares tales como marcadores SSR, marcadores RFLP, marcadores FLP o marcadores SNP. Además, los marcadores SSP pueden derivar de ácidos nucleicos genómicos o expresados (por ejemplo, EST) . La naturaleza de estos puntos característicos y los métodos usados para detectarlos varian, pero todos estos marcadores pueden distinguirse tfsicamente unos de otros (asi como de la pluralidad de alelas de cualquier marcador particular) sobre la base de la longitud y/o la secuencia de los polinucleótidos.

ES 2 498 440 A2

Aunque las secuencias de AON específicas que codifican proteínas generalmente estan bien cOnservadas en una especie, olras regiones de AON (típicamente no codificante) tienden a acumular polimorfismos, por lo que pueden variar entre los individuos de la misma especie. Estas regiones proporcionan la base de numerosos marcadores genéticos moleculares. En general, cualquier carácter polimórfico heredado de forma diferencial (incluyendo el polimorfismo de ácidos nucleicos) que segrega entre la progenie es un marcador potencial. la variabilidad genómica puede ser de cualquier origen, por ejemplo, inserciones, supresiones, duplicaciones, elementos repetitivos, mutaciones puntuales, eventos de recombinación, o la presencia y la secuencia de elementos de transposición. En la técnica se conoce una gran cantidad de marcadores moleculares de maiz, y éstos están publicados o disponibles en varias fuentes, tales como el recurso de Internet MaizeGOB. De forma similar, también existen numerosos métodos bien establecidos para detectar marcadores moleculares.

la motivación primaria para desarrollar tecnologías de marcadores moleculares desde el punto de vista de los encargados del cultivo de plantas ha sido la posibilidad de incrementar la eficiencia de los cruzamientos mediante la selección asistida por marcadores (MAS) . Un alelo de un marcador molecular que presenta desequilibrio de ligamiento con un carácter fenotípico deseado (por ejemplo, un locus de un carácter cuantitativo o OTl, tal como la resistencia a una enfermedad particular) provee una herramienta útil para seleccionar un carácter deseado en una pOblación de plantas. los componentes clave de la implementación de este abordaje son: (1) la creación de un mapa genético denso de marcadores moleculares, (ii) la detección de OTl sobre la base de asociaciones estadisticas entre el marcador y la variabilidad fenotipica, Qii) la definición de un conjunto de alelas marcadores deseables basada en los resultados del análisis de OTL, y (iv) el uso y/o la extrapolación de esta información para el conjunto actual de germoplasma de cultivo para permitir la toma de decisiones de selección basada en marcadores.

La disponibilidad de mapas de ligamiento integrados del genoma del maíz que contienen densidades crecientes de marcadores de maiz públicos ha facilitado el mapeo genético del maiz y la MAS. Véase, por ejemplo, el recurso MaizeGOB en Internet.

Frecuentemente se usan dos lipos de marcadores en los protocolos de selección asistida por marcadores: se trala de los marcadores de repeticiones de secuencias simples (SSR, también conocidos como microsatélites) y los marcadores de polimorfismos de nucleótidos individuales (SNP) . Et término SSR generalmente designa cualquier tipo de heterogeneidad molecular que resulte en variabilidad en longitud, y más típicamente es un segmento de AON corto (de hasta varios cientos de pares de bases) que consiste en múltiples repeticiones en tándem de una secuencia de otros dos pares de bases. Estas secuencias repetidas resuttan en regiones de AON altamente polimórficas de longitud variable debido a la baja fidelidad de replicación, por ejemplo, causadas por deslizamientos de la polimerasa. las SSR parecen estar dispersas al azar a través del genoma, y generalmente están rodeadas por regiones conservadas. Los marcadores SSR también pueden derivar de secuencias de ARN (bajo la forma de un AONc, un AONc parcial o una ESn, asi como de material genómico_

Las caracteristiCils de la heterogeneidad de las SSR las hacen muy apropiadas para usar como marcadores genelicos moleculares; es decir, la variabilidad genómica de las SSR es hereditaria, multialélica, codominanle y detectable en situaciones reproducibles. la proliferación de técnicas de detección basadas en amplificación (por ejemplo, basadas... [Seguir leyendo]

1. Un método para identificar una planta o germoplasma de maíz que presenta resistencia conferida recientemente o resistencia mejorada al virus del mal de Río Cuarto (MRCV) o al virus del enanismo rugoso del maíz (MRDV) , CARACTERIZADO POR QUE el método comprende detectar en la planta o germoplasma de maíz un haplotipo en un intervalo cromosómico rodeado por, e induyendo, (i) MZA16658-19-A, donde MZA16656-19-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genelico y la secuencia consenso para MZA16656-19A es SEQ ID NO:18; y (ii) MZA9105-8-A, donde MZA9105-8-A está localizado en el cromosoma 2 a 65, 4 cM de un mapa genetico y la secuencia consenso para MZA9105-8-A es SEQ ID NO:12, donde dicho haplolipo comprende:

(a) una "G" en MZA16656-19-A, donde MZA16656-19-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA16656-19-A es SEO ID NO:18; y la "G" está situada en posición 218 de SEO ID NO:18;

(b) una "C" en MZA15490-137-A, donde MZA15490-137-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA15490-137-A es SEO ID NO:20; y la "C' está situada en posición 84 de SEO ID NO:20; y

(e) una "G" en MZA15490-138-A, donde MZA15490-13B-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA15490-13B-A es SEO ID NO:20; y la "G" está situada en posición 96 de SEO ID NO:20.

2. El método de la reivindicación 1, CARACTERIZADO POR OUE la planta o germoplasma de maiz tiene un haplotipo que comprende:

(a) una "G" en MZA16656-19-A, donde MZA16656-19-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA16656-19-A es SEO ID NO:18; y la "G" está situada en posición 218 de SEO ID NO:18;

(b) una "G" en MZA15490-801-A, donde MZA15490-801-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA15490-801-A es SEO ID NO:20; y la "G" está situada en posición 96 de SEO ID NO:20;

(e) una "C" en MZA15490-137-A, donde MZA15490-137-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA15490-137-A es SEO ID NO:20; y la "C" está situada en posición 84 de SEO ID NO:20;

(d) una "A" en MZA2038-71-A, donde MZA2038-71-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA203B-71-A es SEO ID NO:15; y la "A" está situada en posición 258 de SEO ID NO:15;

(e) una"r' en MZA2038-76-A, donde MZA2038-76-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA203B-76-A es SEO ID NO:15; y la ", está situada en posición 277 de SEO ID NO:15;

(f) una "A" en MZA11826-801-A, donde MZA11826-801-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA11826-801-A es SEO ID NO:22; y la "A" está situada en posición 89 de SEO ID NO:22:

(9) una OC" en MZA11826-803-A, donde MZA 11826-803-A está localizado en el cromosoma 2 a 66, 0 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA11826-803-A es SEO ID NO:23; y la "C" está situada en poSición 701 de SEO ID NO:23; y

(h) una "A" en MZA9105-B-A, donde MZA9105-B-A está localizado en el cromosoma 2 a 65, 4 cM de un mapa genetico; la secuencia consenso para MZA9105-B-A es SEO ID NO:12; y la "A" está situada en posición 123 de SEO ID NO:12.