N (FR)Cartographie pangénomique d’association de la résistance à la rouille couronnée dans le germoplasme de l’avoine élite
Citation
Esvelt Klos K, Yimer BA, Babiker EM, Beattie AD, Bonman JM, Carson ML, Chong J, Harrison SA, Ibrahim A, Kolb FL, McCartney CA, McMullen M, Mitchell Fetch J, Mohammadi M, Murphy JP, Tinker NA (2017) Genome-wide association mapping of crown rust resistance in oat elite germplasm. The Plant Genome 10(12). doi:10.3835/plantgenome2016.10.0107
Résumé en langage clair
La rouille couronnée est une maladie fongique de l’avoine qui limite considérablement la production dans de nombreuses régions du monde. Ce travail représente la première étude exhaustive de facteurs génétiques ayant des effets sur la résistance à la rouille couronnée et a été menée au moyen d’une analyse pangénomique dans divers ensembles de germoplasmes testés dans différents environnements de production. Nous avons utilisé 2 972 marqueurs génétiques de 631 variétés d’avoine et avons recherché les associations entre les marqueurs et la réaction à la rouille couronnée dans des conditions sur le terrain ainsi que dans des serres, endroits où les plantes ont été inoculées avec des souches fongiques particulières. En tout, nous avons trouvé 29 marqueurs situés sur 12 chromosomes qui permettaient de prédire la réaction à la rouille couronnée. Certaines de ces prédictions ont confirmé les résultats de travaux antérieurs, tandis que d’autres ont indiqué de nouvelles sources génétiques de résistance. Nos travaux sont importants, car ils permettent d’intégrer des mécanismes connus de résistance qui peuvent être trouvés dans le germoplasme sur une seule carte génétique. Les résultats permettront de mieux choisir les parents lorsqu’on sélectionne l’avoine et fourniront l’accès à des marqueurs choisis qui permettront d’améliorer l’efficience des variétés d’avoine résistantes sélectionnées.
Résumé
rouille couronnée de l’avoine, causée par Puccinia coronata f. sp. avenae, limite considérablement la production d’avoine dans de nombreuses parties du globe. Dans cette première cartographie pangénomique exhaustive d’association de la rouille couronnée de l’avoine dans plusieurs environnements, nous avons utilisé 2 972 SNP génotypés sur 631 lignées d’avoine dans le but de réaliser une cartographie d’association de loci de caractères quantitatifs. La réaction des plantules à la rouille couronnée dans ces lignées a été évaluée par une infection par chacun des dix isolats de rouille couronnée. La réaction des plantes adultes a été évaluée sur le terrain durant dix années stations sous forme du pourcentage de gravité et de la réaction à l’infection sur une échelle de 0 à 1. En tout, 29 SNP sur 12 groupes de liaison permettaient de prédire la réaction à la rouille couronnée dans au moins une expérience pangénomique présentant une importance statistique. Le locus de caractères quantitatifs révélé ici comprend les régions dont on a montré préalablement qu’ils étaient liés à des gènes de résistance des plantules, soit Pc48, Pc58a, Pc68, Pc71, Pc91 et PcKM; et aussi à une résistance des plantes adultes et à un locus de caractères quantitatifs liés à l’adaptation. En outre, le locus de caractères quantitatifs sur les groupes de liaison Mrg03, Mrg08 et Mrg23 ont été trouvés dans des régions qui n’ont pas été préalablement associées à une résistance à la rouille couronnée. L’évaluation de marqueurs génotypes dans un ensemble de lignées différentielles de la rouille couronnée a permi de relever Pc91 comme étant l’identité de QPc.CORE.18.3. Les SNP ayant des allèles rares associés à des scores faibles de maladie pourraient servir à la sélection à l’aide de marqueurs de lignées d’avoine ayant une résistance à la rouille couronnée.