Seedling development traits in Brassica napus examined by gene expression analysis and association mapping.

Körber, N., Bus, A., Li, J.-Q., Higgins, J., Bancroft, I., Higgins, E.E., Parkin, I.A.P., Salazar-Colqui, B., Snowdon, R.J., et Stich, B. (2015). « Seedling development traits in Brassica napus examined by gene expression analysis and association mapping. », BMC Plant Biology, 15(1: Article number 136). doi : 10.1186/s12870-015-0496-3  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Contexte : Le développement optimal des semis de Brassica napus favorise la stabilité du rendement, même lorsque les conditions de culture sont sous-optimales, et revêt donc une grande importance pour les phytogénéticiens. La présente étude visait (i) à examiner les niveaux d’expression de gènes candidats dans les feuilles de semis de B. napus et à caractériser la corrélation avec le développement des semis, et (ii) à détecter les régions génomiques associées aux niveaux d’expression des gènes et aux caractères liés au développement des semis chez le B. napus par cartographie d’association à l’échelle du génome. Résultats : Les niveaux d’expression des 15 gènes candidats examinés chez 509 lignées pures de B. napus présentaient un écart-type moyen de 5,6 pour toutes les lignées et variaient de 3,2 à 8,8. Les différences d’expression génique entre les 509 lignées pures étaient plus qu’adéquates pour l’établissement d’une corrélation avec la variation phénotypique du développement des semis. La valeur absolue des coefficients de corrélation s’établissait à 0,11 et variait entre 0,00 et 0,39. Les gènes candidats GER1, AILP1, APECT et FBP présentaient une forte corrélation avec les caractères liés au développement des semis. Dans le cadre d’une étude d’association à l’échelle du génome, nous avons détecté au total 63 associations entre des polymorphismes mononucléotidiques (SNP) et les caractères liés au développement des semis, et 31 associations SNP-gène pour les gènes candidats présentant une valeur de P < 0,0001. En ce qui concerne les caractères liés à la superficie projetée des feuilles, nous avons établi cinq différents points chauds sur les chromosomes A2, A7, C3, C6 et C7. Conclusion : Au total, 99,4 % des SNP adjacents du génome A et 93,0 % des SNP adjacents du génome C présentaient une distance plus petite que la plage moyenne du déséquilibre de liaison. Par conséquent, cette étude d’association à l’échelle du génome devrait fournir en moyenne 14,7 % de la capacité possible. Comparativement à des études antérieures sur le B. napus, la densité des marqueurs SNP de notre étude devrait offrir une plus grande capacité de détection des associations SNP-caractère/-gène chez le B. napus. Le grand nombre d’associations détectées pour les 14 caractères liés au développement des semis que nous avons examinés indique que ces caractères sont génétiquement complexes. Selon les résultats de nos analyses, les gènes de la petite sous-unité de la ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygénase (RBC) sur les chromosomes A4 et C4 et du précurseur de la fructose-1,6-bisphosphatase (FBP) sur les chromosomes A9 et C8 sont cis-régulés.

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