The relationship of leaf rust resistance gene Lr13 and hybrid necrosis gene Ne2m on wheat chromosome 2BS.

Zhang, P., Hiebert, C.W., McIntosh, R.A., McCallum, B.D., Thomas, J.B., Hoxha, S., Singh, D., et Bansal, U. (2015). « The relationship of leaf rust resistance gene Lr13 and hybrid necrosis gene Ne2m on wheat chromosome 2BS. », Theoretical and Applied Genetics (TAG), p. 1-9. doi : 10.1007/s00122-015-2642-6  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La nécrose des hybrides de blé, caractérisée par la chlorose puis la nécrose des tissus végétaux chez certains hybrides de blé, résulte de l’interaction des gènes dominants complémentaires Ne1 et Ne2 situés sur le bras long du chromosome 5B et le bras court du chromosome 2B, respectivement. On peut identifier de multiples allèles à chaque locus selon les différences des phénotypes nécrotiques lorsque des variétés sont croisées avec une accession fixe présentant l’autre génotype. Certains allèles parmi au moins cinq allèles du gène Ne2 ont été qualifiés de s (fort), m (moyen) et w (faible); les allèles du gène Ne1 ont été décrits de manière similaire. Ne2m cause une nécrose modérée chez les hybrides dont les génotypes renferment le gène Ne1s. Le gène Ne2 est situé sur le bras court du chromosome 2B, à proximité du gène Lr13. La plupart des lignées de blé possédant le gène Ne2m sont porteuses du gène Lr13, et toutes les lignées de blé porteuses du gène Lr13 semblent posséder le gène Ne2m. Pour approfondir l’étude de la relation entre les gènes Lr13 et Ne2m, nous avons réalisé plus de 350 croisements entre les cultivars Spica (Triticum aestivum) ou Kubanka (T. durum) porteurs du gène Ne1s et les lignées pures recombinantes ou les lignées dihaploïdes issues de trois croisements présentant une ségrégation à l’égard du gène i>Lr13. Les sujets F1 des lignées porteuses du gène Lr13 croisés avec le cultivar Spica (Ne1s) présentaient toujours une nécrose progressive, au contraire des sujets non porteurs du gène Lr13. Quatre cultivars/lignées de blé porteurs du gène Lr13 ont été traités au moyen du mutagène EMS. Trente-cinq mutants sensibles ont été identifiés; huit étaient nettement moins glauques et présentaient une maturation tardive, ce qui indique la perte du chromosome 2B ou de sous-chromosomes. Les hybrides de sujets mutants porteurs du gène Lr13 et présentant un phénotype normal, croisés avec le cultivar Spica, n’ont pas présenté de symptômes de la nécrose des hybrides. Par conséquent, le gène Lr13 et un allèle particulier du gène Ne2m pourraient constituer le même gène. Message clé : L’analyse génétique et mutationnelle du gène Lr13, conférant une résistance à la rouille des feuilles chez le blé, et du gène Ne2m, conférant une résistance à la nécrose des hybrides chez le blé, a indiqué qu’il s’agissait en fait du même gène.

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