Análisis de progenies para la identificación de Progenitores Multiplex

Análisis de Progenies para la identificación de
Progenitores Múltiplex con resistencia extrema al
PVY o PVX
Mihovilovich, E.; Bonierbale, M.
CIP 2009
La identificación de progenitores múltiplex con resistencia extrema al PVY o PVX se
realiza a través del análisis de sus progenies generadas en una cruza de prueba. La
progenie de una cruza de prueba resulta del cruce de un clon fenotípicamente con
resistencia extrema con otro susceptible al PVY o PVX, según sea el caso.
Tomando como ejemplo la herencia monogénica de la resistencia extrema al PVY, en el
cuadro 1 se muestra las frecuencias esperadas en plantas tetraploides para diferentes dosis
del alelo Ry.
Cuadro 1 Frecuencias esperadas para diferentes dosis del alelo de resistencia extrema al virus
Y, Ry, en cruzas de prueba de papas tetraploides
Frecuencias Esperadas
Cruce de
Prueba
Clon Resistente
X
Clon Susceptible
Segregación por Segregación por
cromátidas al
cromosomas al
azar
azar
Símplice
Ryryryry
X
Nulíplice
ryryryry
1R :1S
0.86 R : 1 S
Dúplice
RyRyryry
X
Nulíplice
ryryryry
5R :1S
3.7 R : 1 S
Tríplice
RyRyRyry X
Nulíplice
ryryryry
1R :0S
27 R : 1 S
Cuadrúplice RyRyRyRy X
Nulíplice
ryryryry
1R :0S
1R :0S
Genotipo
Si el clon con resistencia extrema presenta el alelo en una sola dosis, su genotipo para el
locus de resistencia extrema al PVY será símplice, y la frecuencia esperada de resistentes
y susceptibles en su progenie de cruza de prueba será de un resistente por cada
susceptible bajo segregación de cromosomas al azar, mientras que una frecuencia
ligeramente menor de resistentes se esperará bajo segregación por cromátidas al azar.
La segregación por cromátidas al azar es un fenómeno común en poliploides que tiene
lugar cuando el locus en cuestión se encuentra lejos del centrómero, tal es el caso del
locus del gen Ry proveniente de Solanum tuberosum ssp andigena.
Asimismo, cuando el clon presenta el alelo en doble dosis, su genotipo será dúplice y la
frecuencia esperada será de 5 resistentes por cada susceptible, y una proporción
ligeramente menor de resistentes bajo segregación por cromátidas al azar.
Finalmente, cuando el alelo está en triple o cuádruple dosis, el genotipo será tríplice o
cuadrúplice y se esperará que toda la progenie sea resistente. Sin embargo, bajo
segregación por cromátidas al azar, se espera que los tríplices segreguen unos cuantos
individuos susceptibles.
Cálculos
Estos podrán realizarse con datos propios, utilizando el archivo en EXCEL adjunto con el
mismo nombre.
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Cálculo de Frecuencias Observadas. (Para realizar el análisis con datos propios, utilizar
la hoja denominada “Frecuencias Observadas” del archivo en EXCEL)
Como primer paso del análisis, se calculará el total de individuos susceptibles a partir de
los datos de las evaluaciones de las progenies inoculadas. Para ello, se suman los totales
de plántulas con mosaicos, necrosis o con ambos síntomas.
Se calcula también, el total de plántulas evaluadas, sumando el total de plántulas
susceptibles con el total de plántulas sanas
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.
Arrastramos el Mouse de la celda de las columnas donde se hizo el cálculo de “total de
individuos susceptibles” y “total de plántulas evaluadas”, para que se realice
automáticamente los mismos cálculos para las progenies de los genotipos restantes. El
total de plántulas susceptibles y sanas serán las frecuencias de individuos susceptibles y
resistentes observados, respectivamente, que se utilizarán en los análisis de Chi-Cuadrado
para la identificación de progenitores múltiplex
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Análisis de chi-cuadrado para la identificación de progenitores símplices (Para
realizar el análisis con datos propios, utilizar la hoja denominada “Chi-Cuadrado
Símplice” del archivo en EXCEL).
Para realizar este análisis, debe calcularse previamente las frecuencias esperadas de
segregación de un progenitor símplice para el total de plántulas evaluadas por progenie
en nuestro experimento. Para ello, multiplicamos el total de plántulas evaluadas, por la
probabilidad de susceptibles esperados (p=0.5), y por la probabilidad de resistentes
(p=0.5) esperados para un símplice bajo segregación de cromosomas al azar.
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Inmediatamente después, nos colocamos en la celda donde realizaremos la prueba de chicuadrado y seleccionamos dentro de la categoría Statistical del EXCEL, la función
CHITEST, y luego hacemos clic en OK.
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Se abrirá una nueva ventana en la que se nos pedirá el rango de las frecuencias
observadas en la primera línea (actual range) y de las frecuencias esperadas, en la
segunda línea (expected range). Seleccionamos cada uno de los rangos con ayuda del
Mouse y luego hacemos clic en OK.
Obtendremos un valor de probabilidad. Arrastramos el Mouse para repetir el cálculo y
obtener los valores de probabilidad en las progenies de los genotipos restantes.
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Repetimos el procedimiento ya descrito, para llevar a cabo la prueba de Chi-Cuadrado
para identificar genotipos símplices bajo segregación por cromátidas al azar, en la que se
espera un 54% (p=0.54) de individuos resistentes y un 46% (p=0.46) de individuos
susceptibles; (continuar con la hoja de “Chi-Cuadrado Símplice” del archivo EXCEL
para hacer este cálculo con datos propios). Se calculan las frecuencias esperadas:
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Llevamos a cabo la prueba de Chi-Cuadrado en la celda correspondiente utilizando de la
categoría Statistical del EXCEL, la función CHITEST, y luego hacemos clic en OK.
Seleccionamos los rangos de frecuencias observadas (actual range) y esperadas (expected
range) con ayuda del Mouse y luego hacemos clic en OK.
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Arrastramos el Mouse para repetir el cálculo y obtener los valores de probabilidad en las
progenies de los genotipos restantes
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Eligiendo como umbral, un valor de significación de 0.05, buscamos aquellos valores de
probabilidad mayores o igual a dicho valor (valores resaltados en amarillo en la figura de
abajo). Tales valores corresponderán a progenies segregantes de genotipos símplices, en
las que sus frecuencias observadas no fueron estadísticamente diferentes a las esperadas,
bajo segregación por cromosomas o por cromátidas al azar.
Análisis de chi-cuadrado para la identificación de progenitores dúplices (Para
realizar el análisis con datos propios, utilizar la hoja denominada “Chi-Cuadrado
Dúplice” del archivo en EXCEL).
Se procede de la misma forma como se realizó la identificación de clones símplices. Se
calcula en primer lugar las frecuencias esperadas utilizando las probabilidades de
resistentes y susceptibles para un genotipo dúplice. Estas son 83% de resistentes (p=0.83)
y 17% de susceptibles (p-0.17) bajo segregación de cromosomas al azar, y 79% de
resistentes (p=0.79) y 21% de susceptibles (p=0.21) bajo segregación de cromatides al
azar.
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Luego procedemos a realizar la prueba de chi-cuadrado, utilizando la función CHITEST
de la categoría STATISTICAL del EXCEL. En la ventana correspondiente a los rangos
de frecuencias, seleccionamos las frecuencias observadas, las esperadas, y obtenemos el
valor de probabilidad al hacer clic en OK.
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Se selecciona la fila donde se han hecho los cálculos y se arrastra el Mouse para obtener
los valores de probabilidad para las progenies de los genotipos restantes.
Ubicamos aquellos valores de probabilidad mayores o igual a 0.05, para identificar los
genotipos dúplices, sean éstos bajo segregación por cromosomas o por cromatides
(valores resaltados en amarillo en la figura de abajo).
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Análisis de chi-cuadrado para la identificación de progenitores tríplices (Para
realizar el análisis con datos propios, utilizar la hoja denominada “Chi-Cuadrado
Tríplice” del archivo en EXCEL).
Los genotipos tríplices y cuadrúplices no deben segregar individuos susceptibles bajo
segregación de cromosomas al azar, y por ello se espera que toda la progenie de la cruza
de prueba sea resistente (todas las plántulas sanas). Esto significa que no procede una
prueba de Chi-Cuadrado. Sin embargo, bajo segregación por cromátidas al azar, es
posible en el caso de genotipos tríplices –los cuales llevan el alelo Ry de resistencia
extrema en triple dosis, i.e., RyRyRyry- que cromátidas hermanas del cromosoma que
carga el alelo recesivo terminen en el mismo gameto, dando lugar a la presencia de
individuos susceptibles con una frecuencia esperada de 4% (p=0.04) cuando la
probabilidad de doble reducción o que dos cromátidas termine en el mismo gameto es
igual a 1/7 (Bradshaw. 1994).
La prueba de Chi-Cuadrado tiene lugar solamente para la identificación de genotipos
tríplices bajo segregación por cromátidas al azar. Se procederá de la misma manera que
se ha venido haciendo para la identificación de símplices y dúplices, para finalmente
ubicar aquellos genotipos cuyas progenies segregaron de acuerdo a las proporciones
esperadas para un tríplice bajo segregación por cromátidas al azar, es decir aquellas cuyo
valor de probabilidad en la prueba de Chi-Cuadrado no fue menor a 0.05, nivel de
significación escogido para esta prueba. A continuación se muestra el resultado de la
prueba para los genotipos escogidos en este manual (el genotipo tríplice encontrado está
resaltado en amarillo)
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Referencia
Bradshaw, J. E. 1994. Quantitative genetics theory for tetrasomic inheritance. En Potato
Genetics. Bradshaw, J. E.; Mackay, G. R. (eds). CAB International. Wallingford,
Reino Unido. pp. 71 – 100.
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