Mapping of the stem rust resistance gene Pg13 in cultivated oat
Citation
Kebede, A.Z., Admassu-Yimer, B., Bekele, W.A., Gordon, T., Bonman, J.M., Babiker, E., Jin, Y., Gale, S., Wight, C.P., Tinker, N.A., Menzies, J.G., Beattie, A.D., Mitchell Fetch, J., Fetch, T.G., Esvelt Klos, K., McCartney, C.A. (2020). Mapping of the stem rust resistance gene Pg13 in cultivated oat. Theoretical and Applied Genetics (TAG), [online] 133(1), 259-270. http://dx.doi.org/10.1007/s00122-019-03455-5
Plain language summary
Nous avons cartographié le gène de résistance à la rouille de la tige de l’avoine Pg13, un gène d’importance chez l’avoine cultivée. Le gène Pg13 est l’un des gènes de résistance à la rouille de la tige les plus largement déployés chez les cultivars d’avoine nord-américains. L’identification de marqueurs étroitement liés à ce gène sera utile pour la sélection assistée par marqueurs faite de manière routinière, l’identification de pyramides génétiques et la rétention du gène dans les rétrocroisements et les croisements à trois voies. Les résultats ont montré que le Pg13 était situé sur le chromosome Mrg18 de l’avoine, à la position d’un réarrangement chromosomique ou près de celui-ci. Nous avons mis au point des épreuves au moyen de marqueurs que les sélectionneurs pourront utiliser facilement dans l’amélioration de l’avoine.
Abstract
Key message: The widely deployed, oat stem rust resistance gene Pg13 was mapped by linkage analysis and association mapping, and KASP markers were developed for marker-assisted selection in breeding programs. Abstract: Pg13 is one of the most extensively deployed stem rust resistance genes in North American oat cultivars. Identification of markers tightly linked to this gene will be useful for routine marker-assisted selection, identification of gene pyramids, and retention of the gene in backcrosses and three-way crosses. To this end, high-density linkage maps were constructed in four bi-parental mapping populations using SNP markers identified from 6K oat Infinium iSelect and genotyping-by-sequencing platforms. Additionally, genome-wide associations were identified using two sets of association panels consisting of diverse elite oat lines in one set and landrace accessions in the other. The results showed that Pg13 was located at approximately 67.7 cM on linkage group Mrg18 of the consensus genetic map. The gene co-segregated with the 7C-17A translocation breakpoint and with crown rust resistance gene Pc91. Co-segregating markers with the best prediction accuracy were identified at 67.7–68.5 cM on Mrg18. KASP assays were developed for linked SNP loci for use in oat breeding.