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Background The future productivity of wheat (T. aestivum L.) as the most grown crop worldwide is of utmost importance for global food security. Thousand kernel weight (TKW) in wheat is closely associated with grain architecture-related traits, e.g. kernel length (KL), kernel width (KW), kernel area (KA), kernel diameter ratio (KDR), and factor form density (FFD). Discovering the genetic architecture of natural variation in these traits, identifying QTL and candidate genes are the main aims of this study. Therefore, grain architecture-related traits in 261 worldwide winter accessions over three field-year experiments were evaluated. Results Genome-wide association analysis using 90K SNP array in FarmCPU model revealed several interesting genomic regions including 17 significant SNPs passing false discovery rate threshold and strongly associated with the studied traits. Four of associated SNPs were physically located inside candidate genes within LD interval e.g. BobWhite_c5872_589 (602,710,399 bp) found to be inside TraesCS6A01G383800 (602,699,767–602,711,726 bp). Further analysis reveals the four novel candidate genes potentially involved in more than one grain architecture-related traits with a pleiotropic effects e.g. TraesCS6A01G383800 gene on 6A encoding oxidoreductase activity was associated with TKW and KA. The allelic variation at the associated SNPs showed significant differences betweeen the accessions carying the wild and mutated alleles e.g. accessions carying C allele of BobWhite_c5872_589, TraesCS6A01G383800 had significantly higher TKW than the accessions carying T allele. Interestingly, these genes were highly expressed in the grain-tissues, demonstrating their pivotal role in controlling the grain architecture. Conclusions These results are valuable for identifying regions associated with kernel weight and dimensions and potentially help breeders in improving kernel weight and architecture-related traits in order to increase wheat yield potential and end-use quality.

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Los tratamientos de fungicidas a la semilla son efectivos pocos días después de la siembra. Sin embargo, ingredientes activos desarrollados recientemente pueden proteger la planta por periodos más largos. Convirtiéndose así en una alternativa a las aplicaciones foliares para el control temprano de enfermedades. Adicionalmente, su efecto puede estar infl uenciado por la fertilización nitrogenada. Los objetivos del trabajo fueron: i) determinar el efecto y la efi cacia de control de diferentes tratamientos de semilla sobre Roya de la Hoja (RH), Mancha Amarilla (MA) y Mancha de la Hoja (MH) del trigo; ii) determinar la residualidad la efi cacia de control a lo largo del ciclo del cultivo; iii) evaluar el efecto del nitrógeno sobre el desarrollo de las enfermedades; iv) evaluar el efecto del nitrógeno sobre la efi cacia del control de enfermedades. Se realizó un ensayo en macetas, con un diseño completamente aleatorizado. Se incluyeron tres factores: enfermedades foliares (RH, MA y MH); curasemillas [Testigo sin tratar (T), Premis TM (Triticonazole-10%) 25 cm 3 .100 Kg -1 de semilla (P), Premis TM + Sistiva TM (Fluxapyroxad 333g.L -1 ) 30 cm 3 .100 Kg -1 de semilla (P + S1), y Premis TM + Sistiva TM 75 cm 3 .100 Kg -1 de semilla (P + S2)] y nitrógeno (0 KgN.ha -1 , 90 KgN.ha -1 , y 180 KgN. ha -1 ). Se inoculó con cada patógeno en ocho oportunidades a lo largo del ciclo, evaluando la severidad en cada una de ellas. Se calculó el área bajo la curva de progreso de la enfermedad, la efi cacia de control de los tratamientos curasemillas y su residualidad. Todos los tratamientos curasemillas presentaron diferencias signifi cativas de control con respecto al T sobre las tres enfermedades. Los mayores niveles de control se observaron con P + S2, el que alcanzó en las primeras fechas evaluadas valores máximos de efi cacia de control cercanos al 80%. Los tratamientos mezclas presentaron mayor residualidad de la efi cacia de control que el tratamiento con Triticonazole solo. La misma, resultó signifi cativa respecto del T hasta los 66 y 55 días desde la primera inoculación respectivamente. No se observaron diferencias signifi cativas en la efi cacia de control con las distintas dosis de nitrógeno, aunque estas sí afectaron de manera diferencial el desarrollo de las enfermedades evaluadas. Los tratamientos curasemillas demostraron tener efectos de control sobre las enfermedades, existiendo diferencias en la efi cacia de control y su residualidad en función de la enfermedad, principio activo y la dosis utilizada.