Identification of Genome-Wide Variants and Discovery of Variants Associated with Brassica rapa Clubroot Resistance Gene Rcr1 through Bulked Segregant RNA Sequencing.

Yu, F.Q., Zhang, X., Huang, Z., Chu, M.G., Song, T., Falk, K.C., Deora, A.D., Chen, Q., Zhang, Y., McGregor, L., Gossen, B.D., McDonald, M.R., et Peng, G. (2016). « Identification of Genome-Wide Variants and Discovery of Variants Associated with Brassica rapa Clubroot Resistance Gene Rcr1 through Bulked Segregant RNA Sequencing. », PLoS ONE, 11(4: Article number e0153218), p. 1-23. doi : 10.1371/journal.pone.0153218  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La hernie du chou, causée par le Plasmodiophora brassicae, est une importante maladie des espèces de Brassica partout dans le monde. Le gène Rcr1 de résistance à la hernie du chou efficace contre le pathotype 3 du P. brassicae a été cartographié sur le chromosome A03 du cultivar “Flower Nabana”du pak-choï B. rapa. Dans cette étude, nous avons montré que la résistance aux pathotypes 2, 5 et 6 est associée à la région du gène Rcr1 sur le chromosome A03. Nous avons séquencé l’ARN des individus de la ségrégation en mélange et assemblé les courtes lectures de séquences en 10 chromosomes du génome de référence du B. rapa v1.5. En ce qui concerne les lots d’individus résistants (R), un total de 351,8 millions (M) de séquences d’une longueur de 30 836,5 millions de bases (Mb) ont généré une couverture de 120 fois le génome de référence. En ce qui a trait aux lots d’individus sensibles (S), 322,9 M de séquences d’une longueur de 28 216,6 Mb ont ont généré une couverture de 109 fois le génome de référence. Nous avons identifié, au total, 776,2 K SNP et 122,2 K insertions et délétions (InDels) dans les lots R et 762,8 K SNP et 118,7 K InDels dans les lots S. Chaque chromosome avait environ 87 % de SNP et 13 % d’InDels, avec 78 % de variants monomorphes et 22 % de polymorphes entre les lots R et S. Sur chaque chromosome, les variants polymorphes étaient habituellement inférieurs à 23 %, mais ils représentaient 34 % des variants du chromosome A03. Trente-cinq gènes ont été annotés dans la région cible du gène Rcr1, et des variants ont été identifiés dans 21 gènes. Le nombre de variants polymorphes différait considérablement entre les gènes. Quatre d’entre eux codent le récepteur Toll de l’interleukine 1 / site de liaison aux nucléotides / protéines riches en répétitions de leucine; Bra019409 et Bra019410 avaient un nombre plus élevé de variants polymorphes, ce qui indique qu’ils sont des candidats plus susceptibles de Rcr1. Quatorze marqueurs SNP dans la région cible ont été génotypés par la méthode de PCR compétitive spécifique des allèles et leur association avec le gène Rcr1 a été confirmée. Nous avons analysé certains marqueurs SNP avec 26 recombinants obtenus d’une population de ségrégation comptant 1 587 plantes, ce qui signifie que ces marqueurs étaient entièrement liés au gène Rcr1. Nous avons utilisé 9 marqueurs SNP pour l’introgression assistée par marqueurs du Rcr1 dans le canola B. napus à partir du B. rapa, avec une exactitude de 100 %.

Date de modification :