Analyse de la structure des populations et de l’association pangénomique de la résistance aux maladies et de l’insensibilité aux toxines Ptr chez le blé de printemps canadien à l’aide d’une puce à ADN 90k SNP

Citation

Perez-Lara, E., Semagn, K., Tran, V.A., Ciechanowska, I., Chen, H., Iqbal, M., N’Diaye, A., Pozniak, C., Strelkov, S.E., Hucl, P.J., Graf, R.J., Randhawa, H., Spaner, D. (2017). Population structure and genomewide association analysis of resistance to disease and insensitivity to Ptr toxins in Canadian spring wheat using 90k SNP array. Crop Science, [online] 57(3), 1522-1539. http://dx.doi.org/10.2135/cropsci2016.10.0859

Résumé en langage clair

La rouille des feuilles, la rouille jaune, la carie commune et les taches bronzées sont des maladies d’importance économique qui touchent la production de blé au Canada. Dans la présente étude, nous avons examiné la relation génétique et la structure des populations de 81 cultivars de blé de printemps de l’Ouest canadien mis en circulation principalement entre 1963 et 2011, et nous avons relevé les régions génomiques associées à la résistance aux quatre maladies susmentionnées et à l’insensibilité à trois toxines (Ptr ToxA, Ptr ToxB et Ptr ToxC). Deux régions génomiques à effet majeur sur les chromosomes 5B et 1A étaient associées à la Ptr ToxA. Les régions génomiques associées à la carie commune étaient cartographiées sur 2B, 4B et 7A, tandis que celles associées à la rouille des feuilles étaient cartographiées à deux positions sur 2B. Nous n'avons pu mettre en évidence qu’une seule association marqueurs-caractères pour les taches bronzées sur 7B et pour la rouille jaune sur 2A.

Résumé

© Crop Science Society of America. La rouille des feuilles, la rouille jaune, la carie commune et les taches bronzées sont des maladies d’importance économique qui touchent la production de blé (Triticum aestivum L.) au Canada. Dans la présente étude, nous avons examiné la relation génétique et la structure des populations de 81 cultivars de blé de printemps de l’Ouest canadien mis en circulation principalement entre 1963 et 2011, et nous avons relevé des régions génomiques associées à la résistance aux quatre maladies mentionnées ci-dessus et à l’insensibilité à trois toxines de Pyrenophora tritici-repentis (Ptr), soit Ptr ToxA, Ptr ToxB et Ptr ToxC. Les cultivars ont été évalués en serre quant à leur réaction au champ aux quatre maladies et aux trois toxines Ptr. Nous avons ensuite génotypé un sous-ensemble de 19 919 marqueurs polymorphes à nucléotide simple du blé à l’aide de 11 marqueurs spécifiques. Il y avait de grandes différences génétiques entre les comparaisons de cultivars par paires, sauf pour six paires qui présentaient une distance génétique inférieure à 0,05. Les cultivars présentaient une structure de population claire, généralement en accord avec les principales classes de blé de printemps de l’Ouest canadien. À l’aide d’un seuil de p ≤ 5 × 10−5 et d’un modèle linéaire mixte pondéré, nous avons identifié 94 marqueurs de sept chromosomes associés à tous les caractères sauf dans le cas de la Ptr ToxC. Deux régions génomiques à effet majeur sur les chromosomes 5B (71–74 cM) et 1A (52–53 cM) étaient associées à Ptr ToxA, la première coïncidant avec le gène Tsn1. Dans le cas de la Ptr ToxB, nous avons identifié deux autres régions à effet majeur sur les chromosomes 2B et 5B. Les régions génomiques associées à la carie commune étaient cartographiées en 2B, 4B et 7A, tandis que celles associées à la rouille des feuilles étaient cartographiées à deux positions sur 2B. Nous n’avons pu découvrir qu’une seule association marqueurs-caractères pour les taches bronzées sur 7B et pour la rouille jaune sur 2A.