Published June 2, 2015 | Version v1
Publication Open

Analysis of [Gossypium capitis-viridis × (G.hirsutum × G.australe)2] Trispecific Hybrid and Selected Characteristics

Creators

  • 1. Cotton Research Institute
  • 2. Shanxi Agricultural University

Description

Speciation is always a contentious and challenging issue following with the presence of gene flow. In Gossypium, there are many valuable resources and wild diploid cotton especially C and B genome species possess some excellent traits which cultivated cotton always lacks. In order to explore character transferring rule from wild cotton to upland tetraploid cotton, the [G. capitis-viridis × (G. hirsutum × G. australe)2] triple hybrid was synthesized by interspecies hybridization and chromosome doubling. Morphology comparisons were measured among this hybrid and its parents. It showed that trispecific hybrid F1 had some intermediate morphological characters like leaf style between its parents and some different characters from its parents, like crawl growth characteristics and two kind flower color. It is highly resistant to insects comparing with other cotton species by four year field investigation. By cytogenetic analysis, triple hybrid was further confirmed by meiosis behavior of pollen mother cells. Comparing with regular meiosis of its three parents, it was distinguished by the occurrence of polyads with various numbers of unbalanced microspores and finally generating various abnormal pollen grains. All this phenomenon results in the sterility of this hybrid. This hybrid was further identified by SSR marker from DNA molecular level. It showed that 98 selected polymorphism primers amplified effective bands in this hybrids and its parents. The genetic proportion of three parents in this hybrid is 47.8% from G. hirsutum, 14.3% from G. australe, 7.0% from G. capitis-viridis, and 30.9% recombination bands respectively. It was testified that wild genetic material has been transferred into cultivated cotton and this new germplasm can be incorporated into cotton breeding program.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد الانتواع دائمًا قضية مثيرة للجدل والتحدي تتبع وجود تدفق الجينات. في Gossypium، هناك العديد من الموارد القيمة والقطن البري ثنائي الصيغة الصبغية خاصة أنواع الجينوم C و B التي تمتلك بعض السمات الممتازة التي يفتقر إليها القطن المزروع دائمًا. من أجل استكشاف قاعدة نقل الشخصية من القطن البري إلى القطن رباعي الصبغيات المرتفع، تم تصنيع [G. capitis - viridis × (G. hirsutum × G. australe)2] الهجين الثلاثي من خلال التهجين بين الأنواع ومضاعفة الكروموسومات. تم قياس المقارنات المورفولوجية بين هذا الهجين ووالديه. أظهرت أن الهجين ثلاثي الأنواع F1 كان له بعض الشخصيات المورفولوجية الوسيطة مثل نمط الأوراق بين والديه وبعض الشخصيات المختلفة عن والديه، مثل خصائص نمو الزحف ولونين لطيفين للزهور. إنه مقاوم للغاية للحشرات مقارنة بأنواع القطن الأخرى من خلال التحقيق الميداني لمدة أربع سنوات. من خلال التحليل الوراثي الخلوي، تم تأكيد الهجين الثلاثي بشكل أكبر من خلال سلوك الانقسام الاختزالي للخلايا الأم لحبوب اللقاح. وبالمقارنة مع الانقسام الاختزالي المنتظم لوالديه الثلاثة، فقد تميز بوجود بوليدات بأعداد مختلفة من الأبواغ الدقيقة غير المتوازنة وأخيراً توليد حبوب لقاح غير طبيعية مختلفة. كل هذه الظاهرة تؤدي إلى عقم هذا الهجين. تم تحديد هذا الهجين أيضًا بواسطة علامة SSR من المستوى الجزيئي للحمض النووي. وأظهرت أن 98 من برايمر تعدد الأشكال المختارة تضخيم النطاقات الفعالة في هذه الهجينة ووالديها. النسبة الوراثية لثلاثة آباء في هذا الهجين هي 47.8 ٪ من G. hirsutum، 14.3 ٪ من G. australe، 7.0 ٪ من G. capitis - viridis، و 30.9 ٪ من نطاقات إعادة التركيب على التوالي. تم الشهادة بأن المادة الوراثية البرية قد تم نقلها إلى القطن المزروع ويمكن دمج هذه البلازما الجرثومية الجديدة في برنامج تربية القطن.

Translated Description (French)

La spéciation est toujours un problème controversé et difficile suite à la présence de flux de gènes. Chez Gossypium, il existe de nombreuses ressources précieuses et le coton diploïde sauvage, en particulier les espèces du génome C et B, possède d'excellents traits dont le coton cultivé manque toujours. Afin d'explorer la règle de transfert de caractère du coton sauvage au coton tétraploïde des hautes terres, le triple hybride [G. capitis-viridis × (G. hirsutum × G. australe)2] a été synthétisé par hybridation interspécifique et doublement chromosomique. Des comparaisons morphologiques ont été mesurées entre cet hybride et ses parents. Il a montré que l'hybride trispécifique F1 avait des caractères morphologiques intermédiaires comme le style des feuilles entre ses parents et certains caractères différents de ses parents, comme les caractéristiques de croissance en rampement et la couleur des fleurs à deux sortes. Il est très résistant aux insectes en comparaison avec d'autres espèces de coton par une étude sur le terrain de quatre ans. Par analyse cytogénétique, le triple hybride a été confirmé par le comportement de la méiose des cellules mères du pollen. Comparée à la méiose régulière de ses trois parents, elle se distingue par l'apparition de polyades avec divers nombres de microspores déséquilibrées et générant finalement divers grains de pollen anormaux. Tout ce phénomène se traduit par la stérilité de cet hybride. Cet hybride a ensuite été identifié par un marqueur SSR au niveau moléculaire de l'ADN. Elle a montré que 98 amorces de polymorphisme sélectionnées amplifiaient des bandes efficaces chez ces hybrides et ses parents. La proportion génétique de trois parents dans cet hybride est de 47,8% de G. hirsutum, 14,3% de G. australe, 7,0% de G. capitis-viridis et 30,9% de bandes de recombinaison respectivement. Il a été témoigné que du matériel génétique sauvage a été transféré dans le coton cultivé et que ce nouveau germoplasme peut être incorporé dans le programme de sélection du coton.

Translated Description (Spanish)

La especiación es siempre un problema polémico y desafiante que sigue a la presencia de flujo génico. En Gossypium, hay muchos recursos valiosos y el algodón diploide silvestre, especialmente las especies de genoma C y B, posee algunos rasgos excelentes de los que siempre carece el algodón cultivado. Con el fin de explorar la regla de transferencia de caracteres del algodón silvestre al algodón tetraploide de tierras altas, se sintetizó el triple híbrido [G. capitis-viridis × (G. hirsutum × G. australe)2] mediante hibridación entre especies y duplicación de cromosomas. Se midieron las comparaciones morfológicas entre este híbrido y sus progenitores. Mostró que el híbrido triespecífico F1 tenía algunos caracteres morfológicos intermedios como el estilo de la hoja entre sus padres y algunos caracteres diferentes de sus padres, como las características de crecimiento de rastreo y el color de la flor de dos tipos. Es muy resistente a los insectos en comparación con otras especies de algodón en una investigación de campo de cuatro años. Por análisis citogenético, el triple híbrido se confirmó aún más por el comportamiento de meiosis de las células madre del polen. En comparación con la meiosis regular de sus tres progenitores, se distinguió por la aparición de poliadas con varios números de microesporas desequilibradas y, finalmente, la generación de varios granos de polen anormales. Todo este fenómeno da como resultado la esterilidad de este híbrido. Este híbrido se identificó adicionalmente mediante el marcador SSR a partir del nivel molecular del ADN. Mostró que 98 cebadores de polimorfismo seleccionados amplificaban bandas efectivas en estos híbridos y sus progenitores. La proporción genética de tres progenitores en este híbrido es del 47,8% de G. hirsutum, del 14,3% de G. australe, del 7,0% de G. capitis-viridis y del 30,9% de bandas de recombinación, respectivamente. Se testificó que el material genético silvestre se ha transferido al algodón cultivado y este nuevo germoplasma se puede incorporar al programa de mejoramiento del algodón.

Files

journal.pone.0127023&type=printable.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f46fbb5edb4ef398d9cd233a81c0ecba
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل [Gossypium capitis - viridis × (G.hirsutum × G.australe)2] الخصائص الهجينة والمختارة ثلاثية الأنواع
Translated title (French)
Analyse de [Gossypium capitis-viridis × (G.hirsutum × G.australe)2] Hybride trispécifique et caractéristiques sélectionnées
Translated title (Spanish)
Análisis de [Gossypium capitis-viridis × (G.hirsutum × G.australe)2] Híbrido triespecífico y características seleccionadas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W988456295
DOI
10.1371/journal.pone.0127023

Is supplement to
https://openalex.org/W4252903268 (Other)
https://openalex.org/W4230846677 (Other)
https://openalex.org/W336233025 (Other)
https://openalex.org/W245526740 (Other)
https://openalex.org/W2181989325 (Other)
https://openalex.org/W2046739961 (Other)
https://openalex.org/W2009418603 (Other)
https://openalex.org/W1980377577 (Other)
https://openalex.org/W1967270027 (Other)
https://openalex.org/W1960629264 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1498264463
  • https://openalex.org/W1509489553
  • https://openalex.org/W1543971961
  • https://openalex.org/W1969314093
  • https://openalex.org/W1975906039
  • https://openalex.org/W1976445111
  • https://openalex.org/W1988525979
  • https://openalex.org/W2002464514
  • https://openalex.org/W2006096521
  • https://openalex.org/W2008941723
  • https://openalex.org/W2010910744
  • https://openalex.org/W2013899055
  • https://openalex.org/W201720335
  • https://openalex.org/W2028417096
  • https://openalex.org/W2049670427
  • https://openalex.org/W2049970307
  • https://openalex.org/W2073512111
  • https://openalex.org/W2075960038
  • https://openalex.org/W2098211812
  • https://openalex.org/W2104571802
  • https://openalex.org/W2133502115
  • https://openalex.org/W2148396323
  • https://openalex.org/W2164969758
  • https://openalex.org/W2167737093
  • https://openalex.org/W2168557059
  • https://openalex.org/W2168663435
  • https://openalex.org/W2170613743
  • https://openalex.org/W2346014373
  • https://openalex.org/W4239062793
  • https://openalex.org/W4251935827