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Cartographie génétique à haute densité d’importants locus à caractère quantitatif (QTL) pour la résistance à plusieurs races de charbon nu dans un croisement de blé tétraploïde

Kumar, S., Knox, R.E., Singh, A.K., DePauw, R.M., Campbell, H.L., Isidro-Sanchez, J., Clarke, F.R., Pozniak, C.J., N'Daye, A., Meyer, B., Sharpe, A., Ruan, Y., Cuthbert, R.D., Somers, D., Fedak, G. (2018). High-density genetic mapping of a major QTL for resistance to multiple races of loose smut in a tetraploid wheat cross, 13(2), http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0192261

Résumé

Tous droits réservés ©Kumar et al., 2018. Il s’agit d’un article à 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. Le charbon nu du blé, causé par l’Ustilago tritici (Pers.) Rostr., est une maladie systémique du blé dur tétraploïde (Triticum turgidum L.). La culture de variétés résistantes permet de lutter de façon économique contre le charbon nu, d’où l’importance de trouver et de déployer de nouvelles sources résistantes. Blackbird, une variété de T. turgidum L. sous espèce carthlicum (Nevski) A. Love & D. Love, possède une grande résistance au charbon nu. Blackbird a été croisé avec le cultivar de blé dur sensible au charbon nu Strongfield pour produire une population dihaploïde (DH) utilisée pour la cartographie. Les parents et les descendants ont été inoculés avec les races U. tritici T26, T32 et T33 individuellement et sous forme de mélange à Swift Current, au Canada, en 2011 et en 2012, et l’incidence du charbon nu a été évaluée. Le génotypage de la population DH et des parents à l’aide d’une puce détectant des polymorphismes de nucléotides simples (SNP) Infinium iSelect 90K a permis d’identifier 12 952 SNP. Les SNP et 426 séquences répétées en tandem (SSR) (précédemment génotypés dans la même population) ont été cartographiés en 16 groupes de liaison couvrant 3 008,4 centimorgans avec un espace moyen entre marqueurs de 0,2 centimorgans dans une carte génétique à haute densité. La cartographie par intervalles composites a révélé la présence de trois locus à caractère quantitatif (QTL) importants pour la résistance au charbon nu sur les chromosomes 3A, 6B et 7A. Les QTL de résistance au charbon nu sur 6B (QUt.spa-6B.2) et 7A (QUt.spa-7A.2) ont été dérivés de Blackbird. Strongfield a contribué au QTL de moindre importance sur 3A (QUt.spa-3A.2). Le QTL de résistance sur 6B était un QTL majeur stable et efficace contre toutes les races individuelles et le mélange des trois races; il explique jusqu’à 74 % de la variation phénotypique. Cette étude est la première tentative dans le but d’identifier et de cartographier les QTL de résistance au charbon nu dans le blé dur à l’aide d’une carte génétique à haute densité. Le QTL QUt.spa-6B.2 serait une source efficace pour la sélection de blé dur résistant à de multiples races de l’agent pathogène du charbon nu, parce qu’il fournit une résistance de grande amplitude quasi complète à la virulence prédominante dans les Prairies canadiennes.

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