Published November 27, 2012 | Version v1
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Development and characterization of Brassica juncea – fruticulosa introgression lines exhibiting resistance to mustard aphid (Lipaphis erysimi Kalt)

Creators

  • 1. Punjab Agricultural University

Description

Background: Mustard aphid is a major pest of Brassica oilseeds. No source for aphid resistance is presently available in Brassica juncea . A wild crucifer, Brassica fruticulosa is known to be resistant to mustard aphid. An artificially synthesized amphiploid, AD-4 (B. fruticulosa x B. rapa var. brown sarson) was developed for use as a bridge species to transfer fruticulosa resistance to B. juncea. Using the selfed backcross we could select a large number of lines with resistance to mustard aphid. This paper reports cytogenetic stability of introgression lines, molecular evidence for alien introgression and their reaction to mustard aphid infestation. Results: Majority of introgression lines had expected euploid chromosome number(2n= 36), showed normal meiosis and high pollen grain fertility. Well-distributed and transferable simple-sequence repeats (SSR) markers for all the 18 B. juncea chromosomes helped to characterize introgression events. Average proportions of recipient and donor genome in the substitution lines were 49.72 and 35.06%, respectively. Minimum alien parent genome presence (27.29%) was observed in the introgression line, Ad3K-280 . Introgressed genotypes also varied for their resistance responses to mustard aphid infestations under artificial release conditions for two continuous seasons. Some of the test genotypes showed consistent resistant reaction. Conclusions: B.juncea-fruticulosa introgression set may prove to be a very powerful breeding tool for aphid resistance related QTL/gene discovery and fine mapping of the desired genes/QTLs to facilitate marker assisted transfer of identified gene(s) for mustard aphid resistance in the background of commercial mustard genotypes.

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Translated Description (Arabic)

الخلفية: من الخردل هو آفة رئيسية من بذور زيت الكرنب. لا يوجد مصدر لمقاومة المن متاح حاليًا في براسيكا جونسيا . ومن المعروف أن الصليبية البرية، Brassica fruticulosa، تقاوم من الخردل. تم تطوير أمفيبلويد مصطنع، AD -4 (B. fruticulosa x B. rapa var. brown sarson) لاستخدامه كنوع جسر لنقل مقاومة fruticulosa إلى B. juncea. باستخدام التقاطع الخلفي الذاتي، يمكننا اختيار عدد كبير من الخطوط مع مقاومة من الخردل. تشير هذه الورقة إلى الاستقرار الوراثي الخلوي لخطوط الانطواء، والأدلة الجزيئية على الانطواء الفضائي ورد فعلهم على الإصابة بمن الخردل. النتائج: توقعت غالبية خطوط الانطواء رقم كروموسوم متساوي الصيغة الصبغية (2n= 36)، وأظهرت الانقسام الاختزالي الطبيعي وارتفاع خصوبة حبوب اللقاح. ساعدت علامات التسلسل البسيط الموزعة بشكل جيد والقابلة للتحويل (SSR) لجميع الكروموسومات 18 B. juncea في وصف أحداث الانطواء. كان متوسط نسب جينوم المتلقي والمتبرع في خطوط الاستبدال 49.72 و 35.06 ٪ على التوالي. لوحظ وجود الحد الأدنى من الجينوم الأم الغريبة (27.29 ٪) في خط الانطواء، Ad3K -280 . تنوعت الأنماط الجينية المتدخلة أيضًا لاستجابات مقاومتها لإصابات من الخردل في ظل ظروف إطلاق اصطناعية لموسمين مستمرين. أظهرت بعض الأنماط الجينية للاختبار تفاعلًا مقاومًا ثابتًا. الاستنتاجات: قد تثبت مجموعة الانطواء B.juncea - fruticulosa أنها أداة تربية قوية للغاية لاكتشاف QTL/الجينات المتعلقة بمقاومة المن ورسم الخرائط الدقيقة للجينات/QTLs المطلوبة لتسهيل النقل بمساعدة العلامات للجين(الجينات) المحددة لمقاومة المن الخردل في خلفية الأنماط الجينية التجارية للخردل.

Translated Description (French)

Contexte : Le puceron de la moutarde est un ravageur majeur des oléagineux Brassica. Aucune source de résistance aux pucerons n'est actuellement disponible chez Brassica juncea . Un crucifère sauvage, Brassica fruticulosa est connu pour être résistant au puceron de la moutarde. Un amphiploïde synthétisé artificiellement, AD-4 (B. fruticulosa x B. rapa var. brown sarson) a été développé pour être utilisé comme espèce de pont pour transférer la résistance fruticulosa à B. juncea. En utilisant le rétrocroisement selfed, nous avons pu sélectionner un grand nombre de lignes résistantes au puceron de la moutarde. Cet article rapporte la stabilité cytogénétique des lignées d'introgression, les preuves moléculaires de l'introgression extraterrestre et leur réaction à l'infestation par le puceron de la moutarde. Résultats : La majorité des lignées d'introgression s'attendaient à un nombre de chromosomes euploïdes (2n= 36), présentaient une méiose normale et une fertilité élevée des grains de pollen. Des marqueurs de répétition à séquence simple (SSR) bien distribués et transférables pour tous les 18 chromosomes de B. juncea ont aidé à caractériser les événements d'introgression. Les proportions moyennes du génome du receveur et du donneur dans les lignées de substitution étaient de 49,72 et 35,06 %, respectivement. La présence minimale du génome parent étranger (27,29 %) a été observée dans la lignée d'introgression, Ad3K-280 . Les génotypes introgressés ont également varié pour leurs réponses de résistance aux infestations de pucerons de la moutarde dans des conditions de libération artificielle pendant deux saisons continues. Certains des génotypes testés ont montré une réaction de résistance constante. Conclusions : L'ensemble d'introgression B.juncea-fruticulosa peut s'avérer être un outil de sélection très puissant pour la découverte de QTL/gènes liés à la résistance aux pucerons et la cartographie fine des gènes/QTL souhaités pour faciliter le transfert assisté par marqueur de gène(s) identifié (s) pour la résistance aux pucerons de la moutarde dans le contexte des génotypes commerciaux de la moutarde.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes: El pulgón de la mostaza es una plaga importante de las semillas oleaginosas de Brassica. Actualmente no hay ninguna fuente de resistencia a los áfidos disponible en Brassica juncea . Se sabe que la Brassica fruticulosa, una crucífera silvestre, es resistente al pulgón de la mostaza. Se desarrolló un anfiploide sintetizado artificialmente, AD-4 (B. fruticulosa x B. rapa var. brown sarson) para su uso como especie puente para transferir resistencia fruticulosa a B. juncea. Usando el retrocruzamiento autofecundado pudimos seleccionar un gran número de líneas con resistencia al pulgón mostaza. Este artículo informa sobre la estabilidad citogenética de las líneas de introgresión, la evidencia molecular de introgresión alienígena y su reacción a la infestación por áfidos de la mostaza. Resultados: La mayoría de las líneas de introgresión habían esperado un número de cromosomas euploides (2n= 36), mostraron una meiosis normal y una alta fertilidad del grano de polen. Los marcadores de repeticiones de secuencia simple (SSR) bien distribuidos y transferibles para todos los 18 cromosomas de B. juncea ayudaron a caracterizar los eventos de introgresión. Las proporciones promedio de genoma receptor y donante en las líneas de sustitución fueron 49.72 y 35.06%, respectivamente. Se observó una presencia mínima de genoma parental alienígena (27.29%) en la línea de introgresión, Ad3K-280 . Los genotipos introgresados también variaron en cuanto a sus respuestas de resistencia a las infestaciones por áfidos de mostaza en condiciones de liberación artificial durante dos temporadas continuas. Algunos de los genotipos de prueba mostraron una reacción resistente consistente. Conclusiones: El conjunto de introgresión de B.juncea-fruticulosa puede resultar ser una herramienta de reproducción muy poderosa para el descubrimiento de QTL/genes relacionados con la resistencia a los áfidos y el mapeo fino de los genes/QTL deseados para facilitar la transferencia asistida por marcadores de los genes identificados para la resistencia a los áfidos de la mostaza en el contexto de los genotipos comerciales de la mostaza.

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Translated title (Arabic)
تطور وتوصيف البراسيكا جنكة – خطوط الانجراف الفرتيكولوزية التي تظهر مقاومة لمن الخردل (Lipaphis erysimi Kalt)
Translated title (French)
Développement et caractérisation des lignées d'introgression Brassica juncea – fruticulosa présentant une résistance au puceron de la moutarde (Lipaphis erysimi Kalt)
Translated title (Spanish)
Desarrollo y caracterización de líneas de introgresión Brassica juncea – fruticulosa que muestran resistencia al pulgón de la mostaza (Lipaphis erysimi Kalt)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2140917290
DOI
10.1186/1471-2156-13-104

Is supplement to
https://openalex.org/W4231488829 (Other)
https://openalex.org/W3176838726 (Other)
https://openalex.org/W3143184596 (Other)
https://openalex.org/W2769779270 (Other)
https://openalex.org/W2767038246 (Other)
https://openalex.org/W229975397 (Other)
https://openalex.org/W2094281176 (Other)
https://openalex.org/W2074603133 (Other)
https://openalex.org/W2034428770 (Other)
https://openalex.org/W1579329403 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W10156265
  • https://openalex.org/W1533431005
  • https://openalex.org/W1862165191
  • https://openalex.org/W1966232705
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  • https://openalex.org/W2003433647
  • https://openalex.org/W2010576265
  • https://openalex.org/W2019501464
  • https://openalex.org/W2065827671
  • https://openalex.org/W2066297841
  • https://openalex.org/W2090182595
  • https://openalex.org/W2152112031
  • https://openalex.org/W2319452747