Cartographie du gène PC39 de la résistance à la rouille couronnée de l’avoine par rapport à des polymorphismes mononucléotidiques marqueurs
Citation
Zhao, J., Kebede, A.Z., Bekele, W.A., Menzies, J.G., Chong, J., Mitchell Fetch, J.W., Tinker, N.A., Beattie, A.D., Peng, Y.Y., McCartney, C.A. (2020). Mapping of the oat crown rust resistance gene PC39 relative to single nucleotide polymorphism markers. Plant Disease, [online] 104(5), 1507-1513. http://dx.doi.org/10.1094/PDIS-09-19-2002-RE
Résumé en langage clair
La rouille couronnée est l’une des maladies de l’avoine les plus importantes, qui entraîne de grandes pertes de rendement dans de nombreuses régions productrices. Le gène Pc39, qui confère aux semis d’avoine une résistance à la rouille couronnée, est largement utilisé pour la sélection de l’avoine en Amérique du Nord. Des marqueurs d’ADN sont nécessaires pour qu’il soit possible de prédire avec exactitude quels gènes de résistance sont présents dans le matériel génétique utilisé à des fins de sélection. Les objectifs de l’étude étaient de cartographier le gène Pc39 et de trouver des marqueurs pouvant être utilisés à des fins de diagnostic et de sélection. Nous avons déterminé par cartographie que le gène Pc39 était situé sur le chromosome 1C de la carte consensus de l’avoine, et nous avons mis au point avec succès des essais faisant appel à des marqueurs diagnostiques qui permettent de prédire avec exactitude la présence ou l’absence du gène Pc39 dans un panel diversifié de matériel génétique d’avoine. Ces marqueurs seront utiles pour l’amélioration de l’avoine grâce à la sélection assistée par marqueurs.
Résumé
© Sa Majesté la Reine du chef du Canada, représentée par le ministre de l’Agriculture et de l’Agroalimentaire du Canada. La rouille couronnée, causée par Puccinia coronata f. sp. avene Eriks. (Pca), est l’une des maladies de l’avoine les plus importantes entraînant de grandes pertes de rendement dans de nombreuses régions productrices. Une interaction de gène à gène est bien établie dans ce pathosystème, et elle a été exploitée par les sélectionneurs d’avoine pour lutter contre la rouille couronnée. Le gène Pc39, qui confère aux semis d’avoine une résistance à la rouille couronnée, est largement utilisé pour la sélection de l’avoine en Amérique du Nord. Or, des marqueurs d’ADN sont nécessaires pour qu’il soit possible de prédire avec exactitude quels gènes Pc sont présents dans le matériel génétique utilisé à des fins de sélection. Les objectifs de notre étude étaient les suivants : i) cartographier le gène Pc39 chez deux populations de lignées pures recombinantes (LPR) (AC Assiniboia/MN841801 et AC Medallion/MN841801); et ii) identifier des polymorphismes mononucléotidiques (SNP) marqueurs afin qu’il soit possible de déterminer si le gène Pc39 était présent ou absent dans du matériel génétique d’avoine. La cartographie de Pc39 a révélé que le gène est associé à un groupe de liaison constitué de 16 SNP marqueurs, ce qui a permis de déterminer qu’il est situé dans le groupe de liaison Mrg11 (chromosome 1C) de la carte consensus de l’avoine. Il y avait coségrégation du gène Pc39 avec le SNP marqueur GMI_ES01_c12570_390 dans la population d’AC Assiniboia/MN841801 (LPR), et le gène était flanqué des SNP marqueurs avgbs_126086.1.41 et GMI_ES15_ c276_702, à une distance génétique de 1,7 cM et de 0,3 cM, respectivement. Des résultats similaires ont été obtenus avec la population d’AC Medallion/MN841801 (LPR), mais la distance génétique par rapport aux marqueurs flanquants était de 0,4 cM et de 0,4 cM, respectivement. Nous avons conçu avec succès des épreuves de PCR compétitives spécifiques d’allèles (KASP) pour les locus des SNP liés au gène Pc39. Deux locus de SNP ont défini un haplotype qui permettait de prédire avec exactitude la présence ou l’absence du gène Pc39 dans un panel diversifié de matériel génétique d’avoine, ce qui sera utile pour l’amélioration de l’avoine grâce à la sélection assistée par marqueurs.