The traditional molecular selection index (MSI) employed in marker-assisted selection maximizes the selection response by combining information on molecular markers linked to quantitative trait loci (QTL) and phenotypic values of the traits of the individuals of interest. This study proposes an MSI based on an eigenanalysis method (molecular eigen selection index method, MESIM), where the first eigenvector is used as a selection index criterion, and its elements determine the proportion of the trait's contribution to the selection index. This article develops the theoretical framework of MESIM. Simulation results show that the genotypic means and the expected selection response from MESIM for each trait are equal to or greater than those from the traditional MSI. When several traits are simultaneously selected, MESIM performs well for traits with relatively low heritability. The main advantages of MESIM over the traditional molecular selection index are that its statistical sampling properties are known and that it does not require economic weights and thus can be used in practical applications when all or some of the traits need to be improved simultaneously. M ARKER-ASSISTED selection (MAS) is an impor-tant breeding tool in which molecular marker alleles linked to quantitative trait loci (QTL) that control phenotypic variables of important traits are selected. Marker-assisted selection can be more efficient than selecting individuals on the basis of phenotypic trait values. Progeny of specific progenitors can be selected on the basis of molecular markers as long as these are associated with breeding values of the traits under consideration. This is one form of MAS (Dekkers and Dentine 1991; Arus and Moreno-Gonzalez 1993). Another form of MAS is based on the molecular selection index (MSI) proposed by Lande and Thompson (1990). In MSI the selection response is maximized by combining information on molecular markers linked to QTL and the phenotypic values of the traits of interest.To construct an MSI, it is necessary to identify the linkage between the molecular marker and the QTL, the estimated effect of the QTL linked to the molecular marker (MQTL effect), and the combination of MQTL effects and phenotypic information that allows genotypes to be classified and selected using a selection index. The MQTL effects can be identified and estimated through the linkage disequilibrium that arises when crossing inbred lines or divergent populations Smith 1992, 1993;Xie and Xu 1998). The MSI depends on various factors, such as number and density of molecular markers associated with QTL, population size, trait heritability, additive genetic variances that can be explained by molecular markers, and precision of the estimated effect of gene substitution (Dekkers and Dentine 1991;Moreau et al. 2000).The MSI is an application of the selection index methodology proposed by Smith (1936), in which MQTL effects are incorporated. As proposed by Lande and Thompson (1990), the MSI performs a linear regression of phenotypi...
En los programas de mejoramiento genético enfocados a desarrollar híbridos de maíz (Zea mays L.), conocer la estabilidad del rendimiento de grano de líneas en combinaciones híbridas es transcendental. El objetivo del presente estudio fue evaluar la estabilidad del rendimiento de cruzas simples dialélicas provenientes de líneas de maíz de alta y baja aptitud combinatoria general (ACG). Se emplearon ocho líneas de la raza Chalqueño: cuatro de alta (A) y cuatro de baja (B) ACG, con diferente nivel endogámico. El rendimiento de mazorca por planta de 24 de las 28 cruzas simples posibles se evaluó en dos localidades del Estado de México, de 2011 a 2013; en las evaluaciones de 2012 y 2013 se incluyeron cuatro testigos comerciales. Se empleó el método AMMI y se encontraron diferencias significativas (P ≤ 0.01) entre ambientes, genotipos, interacción genotipo × ambiente y en los efectos del primer componente principal (CP1). La variabilidad total debida a interacción fue explicada por el CP1 (86.62 %) y CP2 (13.38 %). El modelo retuvo 86.69 % de la suma total de cuadrados. Las cruzas A × B expresaron los rendimientos más altos y las cruzas A × A la mayor estabilidad. La cruza A3 × B3 fue estable y con alto rendimiento (108.27 g/planta). La respuesta de las cruzas a un ambiente específico demostró que además de la ACG de las líneas, la adaptación y la adaptabilidad de la cruza juegan un papel importante para el desempeño de su rendimiento. Las mejores cruzas igualaron en rendimiento de grano al mejor testigo.
The objective of this study was to assess the effectiveness of genomic selection (GS) on predicting the general combining ability (GCA) of maize lines and the performance of their single crosses. Eight maize lines developed from the different self‐pollination generations of Chalqueño race, along with their 24 single crosses, were evaluated in the field during the years of 2011, 2012 and 2013. Genomic prediction results using genotyping‐by‐sequencing‐based single nucleotide polymorphisms showed that the GCA classification of the parental lines estimated from the SNP information was consistent with the phenotypic classification of the lines evaluated from the field trial data. The prediction accuracy values estimated from the cross‐validation method ranged from 0.49 to 0.61 in the different prediction models. Yield performance of the unevaluated single crosses was predicted based on their SNP information. The total genetic variance of the yield of the single crosses was most explained by the GCA effects. Compared with phenotyping method, GS is a more effective and efficient approach to predict the GCA of maize lines and their hybrid performance.
Los trigos harineros y cristalinos son importantes en México por su consumo e impacto económico. Actualmente el país tiene un déficit en la producción de trigo harinero y un superávit del cristalino. Para lograr su autosuficiencia alimentaria y aumentar la productividad es necesario desarrollar variedades de mayor rendimiento e identificar sus mejores condiciones de producción. Con el propósito de determinar la especie más productiva y mejor adaptada a las regiones productoras de México bajo diferentes condiciones de riego y fechas de siembra, se diseñó un experimento con ocho genotipos cristalinos (Triticum durum Desf.) y ocho harineros (Triticum aestivum L.) sembrados en los ciclos otoño invierno 2012-2013 y 2013-2014 en 30 ambientes del Noroeste, Norte y El Bajío, como parte de los Ensayos Nacionales de Trigo de Riego (ENTRI) del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. En un primer análisis se utilizaron sólo los ambientes con fecha normal, un total de 22, y se agruparon en: 1) todos los ambientes, 2) ambientes de riego completo, 3) riego reducido, 4, 5 y 6) por región y 7, 8, 9 y 10) nivel de riego por región en el Noroeste y El Bajío. Los ocho ambientes restantes permitieron evaluar el efecto fecha de siembra. Los resultados indicaron que el rendimiento de grano varió significativamente entre regiones obteniéndose los más altos en el Noroeste, seguidos por el Norte y El Bajío. El rendimiento de trigos cristalinos fue significativamente superior al de los harineros en la mitad de los grupos de ambientes. Las mayores diferencias en rendimiento se observaron en condiciones de riego completo, donde los cristalinos fueron superiores. En riego reducido, los rendimientos de ambas especies fueron similares. El efecto fecha de siembra, de normal a tardía, afectó negativamente a ambas especies, aunque en mayor magnitud a los trigos cristalinos. Las variedades de reciente liberación tienen mayor potencial productivo que las liberadas anteriormente.
Las royas del trigo (Triticum aestivum L.) causadas por hongos del género Puccinia son enfermedades de importancia mundial. La estrategia que más ha apoyado al control de dichos hongos es el mejoramiento genético. En la actualidad existen genotipos que han mostrado niveles de resistencia en contra de estas enfermedades. El objetivo de esta investigación fue determinar la genética de la resistencia a la roya del tallo (Puccinia graminis f. sp. tritici) en los genotipos de trigo harinero Huites M95 y LC-150 mediante el análisis de progenies F3 derivadas de las cruzas con los genotipos Cacuke, Bonza 63, Romero 73, Apav-14 y Apav-92. La segregación de familias F3 mostró que Huites M95 posee dos genes de resistencia de efecto aditivo, Sr58 mas un gen no designado aún, mientras que Apav-14, Cacuke, Romero 73 y Bonza 63 poseen un solo gen. El progenitor LC-150 posee dos genes de resistencia de efecto aditivo, Sr58 al igual que Huites y otro gen adicional, y al analizar las progenies F3 de las cruzas de LC-150 con Cacuke y Bonza 63, se confirmó la presencia de tres genes de efecto aditivo. El gen Sr57 de resistencia de planta adulta y de incidencia lenta de la roya se detectó en los genotipos Romero y Cacuke; Sr2 se detectó en Cacuke y Apav-14, y Sr58 en Huites M95, Romero 73, Cacuke, LC-150, Apav-14 y Bonza 63. Este es el primer reporte en México de Huites M95 y LC-150 como fuente de resistencia en planta adulta a la roya del tallo del trigo, los cuales pueden ser utilizados como progenitores en los programas de mejoramiento para lograr resistencia durable.
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