Genetic stability of the sweet corn mutant sugary1

95 páginas.- Trabajo Fin de Máster del IAMZ (Zaragoza)[EN] Maize has numerous starch mutants that affect kernel composition and quality, including the sugary mutants which are responsible for the production of popular sweet corn varieties. Sugary maize was originally due to the recessive allele sugary1 (su1). Sweet corn breeders frequently search sources of stress tolerance and agronomic performance in field corn genotypes for broadening the narrow genetic base of sweet corn. To do so, they have to deal with the reduced viability of su1 plants within some field corn genetic backgrounds. Both emergence and seedling vigor are the most critical traits affecting the viability of su1 plants. In the two populations of RILs involving sweet corn inbred lines (B73×P39 and B73×IL14h) used in the present study, a net natural selection was revealed acting against the su1 allele. The su1 viability is under genetic and environmental controls with significant additive effects that are probably due to multiple genes with minor contribution. Previous reports have hypothesized that there are specific genes that are associated to su1 viability. Our results confirm the hypothesis that there are specific genes involved in mutant viability and these genes depend not only on the mutant but also on the genetic background where the mutant is introduced. The quantitative trait loci (QTLs) identified in this study could be used by sweet corn breeders by combining the most favorable alleles associated to sugary1 viability in breeding new genotypes from field × sweet corn crosses.[ES] En el maíz hay numerosos mutantes que afectan a la composición y calidad del endospermo, incluyendo los mutantes « sugary » que son responsables de la producción del popular maíz dulce. El maíz dulce inicial era debido al mutante recesivo sugary1 (su1). Los mejoradores de maíz dulce buscan habitualmente fuentes de tolerancia a estrés y de valor agronómico en el maíz grano para ampliar la estrecha base genética del maíz dulce. Para ello, tienen que afrontar la reducida viabilidad de las plantas su1 en algunos entornos genéticos. Los caracteres más críticos que afectan a la viabilidad de su1 son la nascencia y el vigor temprano. En las dos poblaciones de líneas recombinantes (RIL) usadas en este estudio (B73×P39 y B73×IL14h), se observó una clara selección natural contra el alelo su1. La viabilidad de su1 está controlada tanto por el genotipo como por el ambiente con efectos aditivos significativos probablemente debidos a múltiples genes con pequeñas contribuciones. Las publicaciones anteriores plantean la hipótesis de la existencia de genes específicos asociados a la viabilidad de su1. Nuestros resultados confirman esta hipótesis, demostrando que hay genes específicos implicados en la viabilidad del mutante y que estos genes dependen no sólo del mutante sino también del entorno genético en el que se introduce el mutante. Los genes implicados en la regulación de caracteres cuantitativos (QTL) identificados en este estudio podrían servir para que los mejoradores combinasen los alelos más favorables asociados a la viabilidad de sugary1 para obtener nuevos genotipos a partir de cruzamientos entre maíz dulce y maíz grano.[FR] Chez le maïs doux, il y a plusieurs mutants altérant la composition et la qualité de l’endosperme, particulièrement les mutants « sugary » qui sont responsables de la production du populaire maïs doux. Le maïs doux originel était produit par le mutant récessif sugary1 (su1). Les améliorateurs de maïs cherchent normalement des sources de tolérance aux stresses ou de valeur agronomique chez le maïs grain pour augmenter l’étroite base génétique du maïs doux. Pour cela, ils doivent faire face à la faible viabilité des plantes su1 dans certains génotypes. Les caractères les plus critiques affectant la viabilité de su1 sont l’émergence et la vigueur précoce. Chez les deux populations de lignées recombinantes (RIL) étudiées ici (B73×P39 et B73×IL14h), on a observé une nette sélection naturelle contre l’allèle su1. La viabilité de su1 était contrôlée autant par le génotype que par l’environnement, ayant effets additifs significatifs probablement causés par plusieurs gènes à faible effet. Les publications précédentes posent l’hypothèse de l’existence de gènes spécifiques associés à la viabilité de su1. Nos résultats confirment cette hypothèse en démontrant qu’il y a de gènes spécifiques impliqués en la viabilité du mutant et que ces gènes dépendent aussi du mutant que de l’environnement génétique où le mutant est introduit. Les gènes impliqués dans la régulation des caractères quantitatifs (QTL) identifiés dans cette étude pourront être utilisés par les améliorateurs en combinant les allèles plus favorables associés à la viabilité de sugary1 afin d’obtenir de nouveaux génotypes à partir de croisements entre le maïs doux et le maïs grain.I would like to thank everyone from the IAMZ (Zaragoza) for the grant to study this master.Peer reviewe