Relation entre QTL pour la forme, le poids et le poids spécifique des grains, le rendement à la mouture et la hauteur des plantes issues du croisement entre les blés de printemps RL4452/‘AC Domain’
Citation
Cabral, A.L., Jordan, M.C., Larson, G., Somers, D.J., Humphreys, D.G., McCartney, C.A. (2018). Relationship between QTL for grain shape, grain weight, test weight, milling yield, and plant height in the spring wheat cross RL4452/ ‘AC Domain’. PLoS ONE, [online] 13(1), http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0190681
Résumé en langage clair
Cette étude portait sur la transmission héréditaire de la forme du grain chez le blé de printemps canadien à l’aide de l’analyse d’images numériques des échantillons de grains provenant d’essais aux champs. Nous avons identifié des marqueurs d’ADN qui étaient associés aux caractéristiques liées à la forme du grain, telles que la longueur, la largeur, la grosseur, la rondeur, etc. Les résultats ont été comparés à la taille de la plante dans les essais aux champs et aux mesures relatives aux grains, telles que le poids moyen, le poids spécifique (c.-à-d. le poids d'un volume donné de grains) et le rendement en farine (c.-à-d. le rendement à la mouture). Le poids spécifique influe sur les coûts de transport des grains de même que sur un prédicteur de la qualité du grain. Le rendement en farine influe sur la rentabilité de la mouture. Les producteurs agricoles préfèrent cultiver des variétés de blé courtes parce qu'elles ont tendance à rester debout dans les champs après de fortes pluies et des vents violents, ce qui protège la qualité du grain et accélère la récolte. Nous avons observé une forte association entre deux gènes qui réduisent la taille de la plante, le poids du grain et son poids spécifique ainsi que la forme du grain, telle que déterminée par l'analyse d'images numériques. Lorsque la hauteur de la plante diminue, le poids du grain, son poids spécifique et le rendement en farine diminuent aussi. Cependant, un des gènes réducteurs de taille n'a pas eu d'effet détectable sur le poids spécifique, ce qui devrait être un avantage pour la sélection du blé. Un certain nombre de régions chromosomiques ont été identifiées qui influent sur la forme du grain, ce qui offrira des possibilités supplémentaires dans la mise au point de variétés de blé.
Résumé
ABSTRACT (FR)
© Cabral et coll., 2018. Il s’agit d’un articleà accès libre publié conformément aux modalités de la licence d’attribution de Creative Commons, qui autorise l’utilisation, la distribution et la reproduction non restreintes dans tout média, à condition de citer adéquatement l’auteur et les travaux originaux. Les caractéristiques morphologiques des grains de blé sont complexes et héritées de manière quantitative. Une population dihaploïde issue du croisement RL4452/'AC Domain' a été utilisée pour étudier la base génétique de la forme du grain. Des analyses de locus de caractères quantitatifs (QTL) ont été effectuées sur 18 caractères : 14 caractères liés à la forme du grain, le rendement en farine (RdF) et trois caractères agronomiques (hauteur de la plante[HdP], poids de 1000 grains [PdG], poids spécifique[PS]), en utilisant des données provenant de sites d’essais à Glenlea, à Brandon et à Morden au Manitoba (Canada) entre 1999 et 2004. La forme du grain a été étudiée à l’aide d'images numériques avec un analyseur de grains Acurum®. La HdP, le PdG, le PS, le RdF et les QTL associés à la forme du grain ont été corrélés entre eux, et l'analyse des QTL a révélé que les QTL pour ces caractères étaient souvent situés dans les mêmes régions génétiques. Les QTL les plus importants pour les caractères associés à la forme des grains se trouvaient sur les chromosomes 4B et 4D, et représentaient chacun jusqu'à 24,4 % et 53,3 %, respectivement, de la variation phénotypique totale. De plus, les QTL les plus importants pour la HdP, le PdG et le PS ont toutes été détectés sur le chromosome 4D, à la droite du locus Rht-D1. Par ailleurs, l’allèle Rht-D1b diminuait la HdP, le PdG, le PS et la largeur du grain comparativement à l'allèle Rht-D1a. Un intervalle génétique étroit sur le chromosome 4B contenait un QTL important pour la forme des grains, le PdG et la HdP. L'allèle 'AC Domain' réduisait la HdP, le PdG, la longueur et la largeur du grain, mais n'avait aucun effet décelable sur le PS. Ces données indiquent que la variation ne correspond pas à la ségrégation au locus Rht-B1. De nombreux QTL ont été identifiés qui régulent ces caractères dans la population.