Lập bản đồ mục tiêu của gen kháng bệnh gỉ sắt ở mía (Bru1) bằng phân tích phân nhóm tổng hợp và các dấu hiệu AFLP

Theoretical and Applied Genetics - Tập 108 - Trang 759-764 - 2003
C. Asnaghi1, D. Roques2, S. Ruffel1, C. Kaye1, J.-Y. Hoarau3, H. Télismart2, J. C. Girard2, L. M. Raboin2, A. M. Risterucci1, L. Grivet1, A. D’Hont1
1CIRAD, UMR 1096, TA40/03, Montpellier Cedex 5, France
2CIRAD, Pôle de protection des plantes, Saint-Pierre, Ile de la Réunion, France
3CERF, BP 315, Sainte Clotilde, Ile de la Réunion, France

Tóm tắt

Sự hiện diện của một gen kháng chính (Bru1) đối với bệnh gỉ sắt ở giống mía R570 (2n khoảng 115) đã được xác nhận thông qua việc phân tích sự phân ly của khả năng kháng gỉ trong một quần thể lớn gồm 658 cá thể, được tạo ra từ việc tự thụ phấn của dòng R570. Một tập con của quần thể này đã được phân tích bằng AFLP và phân tích phân nhóm tổng hợp (BSA) để phát triển một bản đồ di truyền chi tiết xung quanh gen kháng. Bốn trăm bốn mươi ba cặp mồi đã được sử dụng, dẫn đến việc xác định tám dấu hiệu AFLP xung quanh gen kháng ở khoảng cách 10 cM, với các dấu hiệu gần nhất nằm ở 1.9 và 2.2 cM ở mỗi bên gen. Hiệu quả của AFLP/BSA được áp dụng cho bộ gen đa bội phức tạp của mía được thảo luận, cũng như tiềm năng của các dấu hiệu AFLP mới được xác định cho việc phát triển phương pháp nhân bản dựa trên bản đồ khai thác sự bảo tồn synteny với cây mạch nha.

Từ khóa

#gen kháng #gỉ sắt #mía #phân tích phân nhóm tổng hợp #AFLP #bản đồ di truyền

Tài liệu tham khảo

Asnaghi C, Paulet F, Kaye C, Grivet L, Glaszmann JC, D’Hont A (2000) Application of synteny across the Poaceae to determine the map location of a rust resistance gene of sugarcane. Theor Appl Genet 10:962–969 Asnaghi C, D’Hont A, Glaszmann JC, Rott P (2001) Resistance of sugarcane cultivar R570 to Puccinia melanocephala from different geographic locations. Plant Dis 85:282–286 Bennetzen JL (2000) Comparative sequence analysis of plant nuclear genomes: microcolinearity and its many exceptions. Plant Cell 12:1021–1029 Bennetzen JL, Ramakrishna W (2002) Numerous small rearrangements of gene content, order and orientation differentiate grass genomes. Plant Mol Biol 48:821–7 Boivin K, Deu M, Rami J-F, Trouche, Hamon P (1999) Toward a saturated sorghum map using RFLP and AFLP markers. Theor Appl Genet 98:320–328 Bowers J, Schertz K, Abbey C, Anderson S, Chang C, Chittenden L, Draye X, Hoppe A, Jessup R, Lennington J, Lin Y, Liu S, Ming R, Qiang D, Reischmann K, Skinner N, Wang Y, Paterson A (2000) A high-density 2,399-locus map of Sorghum. The Poster in Plant Genome VIII Chen M, SanMiguel P, de Oliveira AC, Woo SS, Zhang H, Wing RA, Bennetzen JL (1997) Microcolinearity in sh2-homologous regions of the maize, rice and sorghum genomes. Proc Natl Acad Sci USA 94:3431–3435 Comstock JC, Shine JM, Raid RN (1992a) Effect of early rust infection on subsequent sugar cane growth. Sugar Cane 4:7–9 Comstock JC, Wu KK, Schnell RJ (1992b) Heritability of resistance to sugar cane rust. Sugar Cane 6:7–10 D’Hont A, Lu YH, Gonzàlez de Leòn D, Grivet L, Feldmann P, Lanaud C, Glaszmann JC (1994) A molecular approach to unraveling the genetics of sugarcane, a complex polyploid of the Andropogoneae tribe. Genome 37:222–230 D’Hont A, Grivet L, Feldmann P, Rao P, Berding N, Glaszmann JC (1996) Characterisation of the double genome structure of modern sugarcane cultivars (Saccharum spp.) by molecular cytogenetics. Mol Gen Genet 250:405–413 Daugrois JH, Grivet L, Roques D, Hoarau JY, Lombard H, Glaszmann JC, D’Hont A (1996) A putative major gene for rust resistance linked with a RFLP marker in sugarcane cultivar “R570”. Theor Appl Genet 92:1059–1064 Dufour P, Grivet L, D’Hont A, Deu M, Trouche G, Glaszmann JC, Hamon P (1996) Comparative genetic mapping between duplicated segments on maize chromosomes 3 and 8 and homoeologous regions in sorghum and sugarcane. Theor Appl Genet 92:1024–1030 Dufour P, Deu M, Grivet L, D’Hont A, Paulet F, Bouet A, Lanaud C, Glaszmann JC, Hamon P (1997) Construction of a composite sorghum genome map and comparison with sugarcane, a related complex polyploid. Theor Appl Genet 94:409–418 Dunford RP, Kurata N, Laurie DA, Money TA, Minobe Y, Moore G (1995) Conservation of fine-scale DNA marker order in the genomes of rice and Triticeae. Nucleic Acids Res 23:2724–2728 Foote T, Roberts M, Kurata N, Sasaki T, Moore G (1997) Detailed comparative mapping of cereal chromosome regions corresponding to the Ph1 locus in wheat. Genetics 147:801–807 Gallego F, Feuillet C, Messner M, Penger A, Graner A, Yano M, Sasaki T, Keller B (1998) Comparative mapping of the two wheat leaf-rust resistance loci Lr1 and Lr10 in rice and barley. Genome 41:328–336 Glaszmann JC, Dufour P, Grivet L, D’Hont A, Deu M, Paulet F, Hamon P (1997) Comparative genome analysis between several tropical grasses. Euphytica 96:13–21 Grivet L, D’Hont A, Dufour P, Hamon P, Roques D, Glaszmann JC (1994) Comparative genome mapping of sugarcane with other species within the Andropogoneae tribe. Heredity 73:500–508 Grivet L, D’Hont A, Roques D, Feldmann P, Lanaud C, Glaszmann JC (1996) RFLP mapping in cultivated sugarcane (Saccharum spp.): genome organization in a highly polyploid and aneuploid interspecific hybrid. Genetics 142:987–1000 Guimaraes CT, Sills GR, Sobral BW (1997) Comparative mapping of Andropogoneae: Saccharum L (sugarcane) and its relation to sorghum and maize. Proc Natl Acad Sci USA 94:14261–14266 Hogarth DM, Ryan CC, Taylor PWJ (1993) Quantitative inheritance of rust resistance in sugarcane. Field Crops Res 34:187–193 Hoarau JY, Offmann B, D’Hont A, Risterucci AM, Roques D, Glaszmann JC, Grivet L (2001) Genetic dissection of a modern cultivar (Saccharum spp.). I. Genome mapping with AFLP. Theor Appl Genet 103:84–97 Hoisington D (1992) Laboratory protocols, CIMMYT. Applied Molecular Genetics Laboratory, Mexico, DF CIMMYT Kilian A, Kudrna DA, Kleinhofs A, Yano M, Kurata N, Steffenson B, Sasaki T (1995) Rice-barley synteny and its application to saturation mapping of the barley Rpg1 region. Nucleic Acids Res 23:2729–2733 Lander E, Green P, Abrahamson J, Barlow A, Daly MJ Lincoln SE, Newberg S (1987) Mapmaker: an interactive computer package for constructing primary genetic linkage maps of experimental and natural populations. Genomics 1:174–181 Michelmore RW, Paran I, Kesseli RV (1991) Identification of markers linked to disease-resistance genes by bulked segregant analysis: a rapid method to detect markers in specific genomic regions by using a segregating population. Proc Natl Acad Sci USA 88:9828–9832 Ming R, Liu SC, Lin YR, Da Silva J, Wilson W, Braga D, Van Deynze A, Wenslaff TF, Wu KK, Moore PH, Burnquist W, Sorrels ME, Irvine JE, Paterson AH (1998) Detailed alignment of Saccharum and sorghum chromosomes: comparative organization of closely related diploid and polyploid genomes. Genetics 150:1663–1682 Ramdoyal R, Sullivan S, Lim Shin Chong L, Badaloo G, Sautally S, Domaingue R (2000) The genetics of rust resistance in sugarcane seedling populations. Theor Appl Genet 100:557–563 Tai PYP, Miller JD, Dean JL (1981) Inheritance of resistance to rust in the sugarcane field. Crops Res 4:261–268 Tomkins JP, Yu Y, Miller-Smith H, Frisch DA, Woo SS, Wing R (1999) A bacterial artificial chromosome library for sugarcane. Theor Appl Genet 99:419–424 Vos P, Hogers R, Bleeker M, Reijans M, van der Lee T, Hornes M, Fritjers A, Pot J, Peleman J, Kuiper M, Zabeau M (1995) AFLP: a new technique for DNA fingerprinting. Nucleic Acids Res 23:4407–4414 Wu KK, Burnquist W, Sorrells ME, Tew TL, Moore PH, Tanksley SD (1992) The detection and estimation of linkage in polyploids using single-dose restriction fragments. Theor Appl Genet 83:294–300