Prioritization of vigor QTL-associated genes for future genome-directed Vitis breeding = Priorización de genes asociados a QTLs de vigor para futuros planes de mejoramiento dirigido en Vitis

Abstract

Vigor control in grapevine may become especially important under climate change. A better understanding of gene-phenotype relationships is required in order to exploit plant genomics for breeding purposes. This research aims to use quantitative trait loci (QTLs) for vigor identified in the progeny from a cross of Ramsey (Vitis champinii) × Riparia Gloire (V. riparia). Genes located 700 kb up and downstream from each QTL position were interro gated for functional enrichment through ShinyGO online tool, based on the gene ontology annotation of Vitis vinifera PN40024. Key biological processes like phloem and xylem development, cell cycle, response to hormones, amino acid transport, tissue development, sugar metabolism, nitrogen transport, and stress/immune responses, showed functional enrichment. Integral response to light and auxin might be required for fine molecular tuning of vegetative growth in Vitis. Fifty out of 1318 candidate genes were prioritized, reducing their amount to a manageable number of candidates genes for further directed breeding strategies.

El control del vigor en vid es un factor de gran importancia en el contexto de cambio climático actual. Es necesario desarrollar una mejor comprensión de la relación gen-fe notipo para la asistencia del mejoramiento vegetal mediante genómica. En este trabajo se utilizó la información obtenida de un mapeo de QTLs para vigor realizado con la progenie de Ramsey (Vitis champinii) × Riparia Gloire (V. riparia). De acuerdo a la anotación onto lógica de Vitis vinifera PN40024, los genes ubicados 700 kb por encima y por debajo de cada marcador fueron interrogados para determinar enriquecimiento funcional a través de la herramienta online ShinyGO. Distintos procesos clave en la definición de vigor mostraron enriquecimientos altamente significativos, tales como desarrollo tisular (floema y xilema), ciclo celular, transporte de aminoácidos (nitrógeno) metabolismo de azúcares y respuesta a hormonas, a estrés e inmune. La respuesta integral a la luz y la producción de auxinas parece modular molecularmente el crecimiento vegetativo en Vitis.