Published November 29, 2021
| Version v1
Publication
Open
Continuous Mapping Identifies Loci Associated With Weevil Resistance [Cosmopolites sordidus (Germar)] in a Triploid Banana Population
Creators
- 1. International Institute of Tropical Agriculture
- 2. International Livestock Research Institute
- 3. KU Leuven
Description
The first step toward marker-assisted selection is linking the phenotypes to molecular markers through quantitative trait loci (QTL) analysis. While the process is straightforward in self-pollinating diploid (2x) species, QTL analysis in polyploids requires unconventional methods. In this study, we have identified markers associated with weevil Cosmopolites sordidus (Germar) resistance in bananas using 138 triploid (2n = 3x) hybrids derived from a cross between a tetraploid "Monyet" (2n = 4x) and a 2x "Kokopo" (2n = 2x) banana genotypes. The population was genotyped by Diversity Arrays Technology Sequencing (DArTSeq), resulting in 18,009 polymorphic single nucleotide polymorphisms (SNPs) between the two parents. Marker-trait association was carried out by continuous mapping where the adjusted trait means for the corm peripheral damage (PD) and total cross-section damage (TXD), both on the logit scale, were regressed on the marker allele frequencies. Forty-four SNPs that were associated with corm PD were identified on the chromosomes 5, 6, and 8, with 41 of them located on chromosome 6 and segregated in "Kokopo." Eleven SNPs associated with corm total TXD were identified on chromosome 6 and segregated in "Monyet." The additive effect of replacing one reference allele with the alternative allele was determined at each marker position. The PD QTL was confirmed using conventional QTL linkage analysis in the simplex markers segregating in "Kokopo" (AAAA × RA). We also identified 43 putative genes in the vicinity of the markers significantly associated with the two traits. The identified loci associated with resistance to weevil damage will be used in the efforts of developing molecular tools for marker-assisted breeding in bananas.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تتمثل الخطوة الأولى نحو الانتقاء بمساعدة الواسم في ربط الأنماط الظاهرية بالواسمات الجزيئية من خلال تحليل مواضع السمات الكمية (QTL). في حين أن العملية واضحة في الأنواع ثنائية الصيغة الصبغية ذاتية التلقيح (2x)، فإن تحليل QTL في الصبغيات المتعددة يتطلب طرقًا غير تقليدية. في هذه الدراسة، حددنا العلامات المرتبطة بمقاومة السوسة الكوزموبوليتية القاتلة (جيرمار) في الموز باستخدام 138 هجينة ثلاثية الصيغة الصبغية (2n = 3x) مشتقة من تقاطع بين رباعي الصيغة الصبغية "مونيت" (2n = 4x) و 2x "كوكوبو" (2n = 2x) الأنماط الجينية للموز. تم تنميط السكان بواسطة تسلسل تكنولوجيا مصفوفات التنوع (DArTSeq)، مما أدى إلى تعدد أشكال النيوكليوتيدات المفردة متعددة الأشكال (SNPs) بين الوالدين. تم تنفيذ ارتباط سمة العلامة من خلال رسم الخرائط المستمر حيث تم تراجع وسائل السمة المعدلة للتلف المحيطي للكورم (PD) وتلف المقطع العرضي الكلي (TxD)، وكلاهما على مقياس اللوغاريتم، على ترددات أليل العلامة. تم تحديد أربعة وأربعين SNPs التي كانت مرتبطة بـ Corm PD على الكروموسومات 5 و 6 و 8، مع 41 منها تقع على الكروموسوم 6 وفصلها في "Kokopo"." تم تحديد أحد عشر SNPs المرتبطة بـ CORM TOTAL TxD على الكروموسوم 6 وفصلها في "Monyet." تم تحديد التأثير الإضافي لاستبدال أليل مرجعي واحد بالأليل البديل في كل موضع علامة. تم تأكيد PD QTL باستخدام تحليل ربط QTL التقليدي في العلامات البسيطة المنفصلة في "Kokopo" (AAAA × RA). كما حددنا 43 جينًا مفترضًا بالقرب من العلامات المرتبطة بشكل كبير بالسمتين. سيتم استخدام المواضع المحددة المرتبطة بمقاومة تلف السوس في جهود تطوير الأدوات الجزيئية للتكاثر بمساعدة العلامات في الموز.Translated Description (French)
La première étape vers la sélection assistée par marqueurs consiste à lier les phénotypes aux marqueurs moléculaires par le biais d'une analyse quantitative des locus de caractères (QTL). Bien que le processus soit simple chez les espèces diploïdes auto-pollinisatrices (2x), l'analyse QTL chez les polyploïdes nécessite des méthodes non conventionnelles. Dans cette étude, nous avons identifié des marqueurs associés à la résistance du charançon Cosmopolites sordidus (Germar) chez les bananes en utilisant 138 hybrides triploïdes (2n = 3x) dérivés d'un croisement entre un génotype tétraploïde « Monyet » (2n = 4x) et un génotype de banane 2x « Kokopo » (2n = 2x). La population a été génotypée par Diversity Arrays Technology Sequencing (DArTSeq), ce qui a donné lieu à 18 009 polymorphismes polymorphes à nucléotide unique (SNP) entre les deux parents. L'association marqueur-trait a été réalisée par cartographie continue où les moyennes ajustées des traits pour les dommages périphériques (PD) et les dommages transversaux totaux (TXD), toutes deux sur l'échelle logit, ont été régressées sur les fréquences des allèles marqueurs. Quarante-quatre SNP associés à Corm PD ont été identifiés sur les chromosomes 5, 6 et 8, dont 41 situés sur le chromosome 6 et ségrégés dans « Kokopo.« Onze SNP associés à la TXD totale Corm ont été identifiés sur le chromosome 6 et ségrégués dans »Monyet.« L'effet additif du remplacement d'un allèle de référence par l'allèle alternatif a été déterminé à chaque position de marqueur. Le QTL PD a été confirmé à l'aide d'une analyse de liaison QTL conventionnelle dans les marqueurs simplex ségrégeant dans « Kokopo » (AAAA × RA). Nous avons également identifié 43 gènes putatifs à proximité des marqueurs significativement associés aux deux traits. Les loci identifiés associés à la résistance aux dommages causés par le charançon seront utilisés dans les efforts de développement d'outils moléculaires pour la sélection assistée par marqueurs chez la banane.Translated Description (Spanish)
El primer paso hacia la selección asistida por marcadores es vincular los fenotipos con los marcadores moleculares a través del análisis cuantitativo de loci de rasgos (QTL). Si bien el proceso es sencillo en especies diploides de autopolinización (2x), el análisis de QTL en poliploides requiere métodos no convencionales. En este estudio, hemos identificado marcadores asociados a la resistencia del gorgojo Cosmopolites sordidus (Germar) en plátanos utilizando 138 híbridos triploides (2n = 3x) derivados de un cruce entre un tetraploide "Monyet" (2n = 4x) y un 2x "Kokopo" (2n = 2x) genotipos de plátano. La población fue genotipada por Diversity Arrays Technology Sequencing (DArTSeq), lo que resultó en 18,009 polimorfismos polimórficos de un solo nucleótido (SNP) entre los dos progenitores. La asociación marcador-rasgo se llevó a cabo mediante mapeo continuo donde las medias de los rasgos ajustados para el daño periférico (PD) del cormo y el daño total de la sección transversal (TXD), ambos en la escala logarítmica, retrocedieron en las frecuencias de los alelos del marcador. Cuarenta y cuatro SNP que se asociaron con corm PD se identificaron en los cromosomas 5, 6 y 8, con 41 de ellos ubicados en el cromosoma 6 y segregados en "Kokopo." Once SNP asociados con la TXD total del cormo se identificaron en el cromosoma 6 y se segregaron en "Monyet." El efecto aditivo de reemplazar un alelo de referencia con el alelo alternativo se determinó en cada posición del marcador. El PD QTL se confirmó utilizando el análisis de enlace QTL convencional en los marcadores simples que se segregan en "Kokopo" (AAAA × RA). También identificamos 43 genes putativos en las proximidades de los marcadores significativamente asociados con los dos rasgos. Los loci identificados asociados con la resistencia al daño del gorgojo se utilizarán en los esfuerzos de desarrollo de herramientas moleculares para la reproducción asistida por marcadores en el banano.Files
pdf.pdf
Files
(1.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c1269b45d049de2f8f65053f9f18dffe
|
1.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- رسم الخرائط المستمر يحدد المواقع المرتبطة بمقاومة السوس [Cosmopolites sordidus (Germar)] في مجموعة موز ثلاثية الصيغة الصبغية
- Translated title (French)
- La cartographie continue identifie les locus associés à la résistance au charançon [Cosmopolites sordidus (Germar)] dans une population de bananes triploïdes
- Translated title (Spanish)
- El mapeo continuo identifica los locus asociados con la resistencia a los gorgojos [Cosmopolites sordidus (Germar)] en una población de bananos triploides
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3216436307
- DOI
- 10.3389/fpls.2021.753241
References
- https://openalex.org/W1841466207
- https://openalex.org/W1919257374
- https://openalex.org/W1977898898
- https://openalex.org/W1987223007
- https://openalex.org/W2019807106
- https://openalex.org/W2020320101
- https://openalex.org/W2041254074
- https://openalex.org/W2044827644
- https://openalex.org/W2050396927
- https://openalex.org/W2061918046
- https://openalex.org/W2081578074
- https://openalex.org/W2084139224
- https://openalex.org/W2102619694
- https://openalex.org/W2115653613
- https://openalex.org/W2133564891
- https://openalex.org/W2148089696
- https://openalex.org/W2157205588
- https://openalex.org/W2161530088
- https://openalex.org/W2166202355
- https://openalex.org/W2167272207
- https://openalex.org/W2170551349
- https://openalex.org/W2294568307
- https://openalex.org/W2298455790
- https://openalex.org/W2345676484
- https://openalex.org/W2518368653
- https://openalex.org/W2531373585
- https://openalex.org/W2561610979
- https://openalex.org/W2589943605
- https://openalex.org/W2618297821
- https://openalex.org/W2735433481
- https://openalex.org/W2765799892
- https://openalex.org/W2788093430
- https://openalex.org/W2790747432
- https://openalex.org/W2798915093
- https://openalex.org/W2801136102
- https://openalex.org/W2803004121
- https://openalex.org/W2892109466
- https://openalex.org/W2911454381
- https://openalex.org/W2936270899
- https://openalex.org/W2954555585
- https://openalex.org/W2973581180
- https://openalex.org/W2976778126
- https://openalex.org/W2999622603
- https://openalex.org/W3049756117
- https://openalex.org/W3062887251
- https://openalex.org/W3086920918
- https://openalex.org/W3092857357
- https://openalex.org/W3094015681
- https://openalex.org/W310945568
- https://openalex.org/W3110917833
- https://openalex.org/W3164342309
- https://openalex.org/W3171271146
- https://openalex.org/W321162931
- https://openalex.org/W61586851