Quantitative Trait Locus Mapping for Verticillium wilt Resistance in an Upland Cotton Recombinant Inbred Line Using SNP-Based High Density Genetic Map
Creators
- 1. Cotton Research Institute
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
Description
Verticillium wilt (VW) caused by Verticillium dahlia Kleb is one of the most destructive diseases of cotton. Numerous efforts have been made to improve the resistance of upland cotton against VW, with little progress achieved due to the paucity of upland cotton breeding germplasms with high level of resistance to VW. Gossypium barbadense was regarded as more resistant compared to upland cotton; however, it is difficult to apply the resistance from G. barbadense to upland cotton improvement because of the hybrid breakdown and the difficulty to fix resistant phenotype in their interspecific filial. Here we reported QTLs related to VW resistance identified in upland cotton based on 1 year experiment in greenhouse with six replications and 4 years investigations in field with two replications each year. In total, 119 QTLs of disease index (DI) and of disease incidence (DInc) were identified on 25 chromosome of cotton genome except chromosome 13 (c13). For DI, 62 QTLs explaining 3.7-12.2% of the observed phenotypic variations were detected on 24 chromosomes except c11 and c13. For DInc, 59 QTLs explaining 2.3-21.30% of the observed PV were identified on 19 chromosomes except c5, c8, c12-c13, c18-c19, and c26. Seven DI QTLs were detected to be stable in at least environments, among which six have sGK9708 alleles, while 28 DInc QTLs were detected to be stable in at least environments. Eighteen QTL clusters containing 40 QTLs were identified on 13 chromosomes (c1-c4, c6-c7, c10, c14, c17 c20-c22, and c24-c25). Most of the stable QTLs aggregated into these clusters. These QTLs and clusters identification can be an important step toward Verticillium wilt resistant gene cloning in upland cotton and provide useful information to understand the complex genetic bases of Verticillium wilt resistance.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
ذبول فيرتيسيليوم (فولكس فاجن) الناجم عن فيرتيسيليوم داليا كليب هو واحد من أكثر الأمراض المدمرة للقطن. بُذلت جهود عديدة لتحسين مقاومة القطن المرتفع ضد فولكس فاجن، مع إحراز تقدم ضئيل بسبب ندرة البلازما الجرثومية لتربية القطن المرتفع مع مستوى عالٍ من المقاومة لفولكس فاجن. كان يُنظر إلى Gossypium barbadense على أنه أكثر مقاومة مقارنة بالقطن المرتفع ؛ ومع ذلك، من الصعب تطبيق المقاومة من G. barbadense على تحسين القطن المرتفع بسبب الانهيار الهجين وصعوبة تثبيت النمط الظاهري المقاوم في البنين بين الأنواع. أبلغنا هنا عن QTLs المتعلقة بمقاومة فولكس فاجن المحددة في قطن المرتفعات بناءً على تجربة مدتها عام واحد في الدفيئة مع ست نسخ متماثلة و 4 سنوات من التحقيقات في الميدان مع نسختين متماثلتين كل عام. في المجموع، تم تحديد 119 QTLs من مؤشر المرض (DI) وحدوث المرض (DInc) على 25 كروموسوم من جينوم القطن باستثناء الكروموسوم 13 (c13). بالنسبة لـ DI، تم اكتشاف 62 QTLs تشرح 3.7-12.2 ٪ من الاختلافات الظاهرية المرصودة على 24 كروموسومًا باستثناء c11 و c13. بالنسبة لـ DInc، تم تحديد 59 QTLs تشرح 2.3-21.30 ٪ من PV المرصودة على 19 كروموسومًا باستثناء c5 و c8 و c12 - c13 و c18 - c19 و c26. تم الكشف عن سبعة من QTLs DI لتكون مستقرة في بيئات على الأقل، من بينها ستة لديها sGK9708 أليلات، في حين تم الكشف عن 28 DInc QTLs لتكون مستقرة في بيئات على الأقل. تم تحديد ثمانية عشر مجموعة QTL تحتوي على 40 QTLs على 13 كروموسوم (c1 - c4 و c6 - c7 و c10 و c14 و c17 c20 - c22 و c24 - c25). تتجمع معظم QTLS المستقرة في هذه المجموعات. يمكن أن يكون تحديد QTLs والمجموعات خطوة مهمة نحو استنساخ الجينات المقاومة للذبول Verticillium في قطن المرتفعات وتوفير معلومات مفيدة لفهم القواعد الوراثية المعقدة لمقاومة الذبول Verticillium.Translated Description (French)
La flétrissure de Verticillium (VW) causée par Verticillium dahlia Kleb est l'une des maladies les plus destructrices du coton. De nombreux efforts ont été déployés pour améliorer la résistance du coton des hautes terres contre VW, avec peu de progrès réalisés en raison de la rareté des germoplasmes d'élevage du coton des hautes terres avec un niveau élevé de résistance à VW. Gossypium barbadense était considéré comme plus résistant que le coton des hautes terres ; cependant, il est difficile d'appliquer la résistance de G. barbadense à l'amélioration du coton des hautes terres en raison de la dégradation hybride et de la difficulté à fixer le phénotype résistant dans leur filial interspécifique. Ici, nous avons rapporté des QTL liés à la résistance VW identifiée dans le coton des hautes terres sur la base d'une expérience d'un an en serre avec six réplications et d'enquêtes de 4 ans sur le terrain avec deux réplications chaque année. Au total, 119 QTL d'indice de maladie (DI) et d'incidence de la maladie (DInc) ont été identifiés sur 25 chromosomes du génome du coton à l'exception du chromosome 13 (c13). Pour l'ID, 62 QTL expliquant 3,7-12,2 % des variations phénotypiques observées ont été détectés sur 24 chromosomes sauf c11 et c13. Pour la DInc, 59 QTL expliquant 2,3-21,30 % de la PV observée ont été identifiés sur 19 chromosomes sauf c5, c8, c12-c13, c18-c19 et c26. Sept QTL DI ont été détectés comme étant stables dans au moins des environnements, dont six ont des allèles sGK9708, tandis que 28 QTL DInc ont été détectés comme étant stables dans au moins des environnements. Dix-huit grappes de QTL contenant 40 QTL ont été identifiées sur 13 chromosomes (c1-c4, c6-c7, c10, c14, c17 c20-c22 et c24-c25). La plupart des QTL stables ont été regroupés dans ces grappes. Ces QTL et l'identification des grappes peuvent être une étape importante vers le clonage de gènes résistants au flétrissement de Verticillium dans le coton des hautes terres et fournir des informations utiles pour comprendre les bases génétiques complexes de la résistance au flétrissement de Verticillium.Translated Description (Spanish)
El marchitamiento por Verticillium (VW) causado por Verticillium dahlia Kleb es una de las enfermedades más destructivas del algodón. Se han realizado numerosos esfuerzos para mejorar la resistencia del algodón de tierras altas contra VW, con pocos avances debido a la escasez de germoplasmas de cultivo de algodón de tierras altas con un alto nivel de resistencia a VW. Gossypium barbadense se consideró más resistente en comparación con el algodón de tierras altas; sin embargo, es difícil aplicar la resistencia de G. barbadense a la mejora del algodón de tierras altas debido a la descomposición híbrida y la dificultad para fijar el fenotipo resistente en su filial interespecífico. Aquí informamos sobre los QTL relacionados con la resistencia a VW identificados en algodón de tierras altas basados en un experimento de 1 año en invernadero con seis réplicas e investigaciones de 4 años en campo con dos réplicas cada año. En total, se identificaron 119 QTL de índice de enfermedad (ID) y de incidencia de enfermedad (DInc) en 25 cromosomas del genoma del algodón, excepto el cromosoma 13 (c13). Para DI, 62 QTL que explican 3.7-12.2% de las variaciones fenotípicas observadas se detectaron en 24 cromosomas excepto c11 y c13. Para DInc, se identificaron 59 QTL que explican 2.3-21.30% del PV observado en 19 cromosomas excepto c5, c8, c12-c13, c18-c19 y c26. Se detectaron siete QTL DI estables en al menos entornos, entre los cuales seis tienen alelos sGK9708, mientras que se detectaron 28 QTL DInc estables en al menos entornos. Se identificaron dieciocho grupos de QTL que contenían 40 QTL en 13 cromosomas (c1-c4, c6-c7, c10, c14, c17, c20-c22 y c24-c25). La mayoría de los QTL estables se agruparon en estos grupos. Estos QTL y la identificación de grupos pueden ser un paso importante hacia la clonación de genes resistentes a la marchitez de Verticillium en algodón de tierras altas y proporcionar información útil para comprender las complejas bases genéticas de la resistencia a la marchitez de Verticillium.Files
pdf.pdf
Files
(761.6 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:ad50ed5af30791c4210fba0fb55fcbcb
|
761.6 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تعيين موضع السمة الكمي لمقاومة ذبول فيرتيسيليوم في الخط الداخلي المؤتلف للقطن المرتفع باستخدام الخريطة الجينية عالية الكثافة القائمة على SNP
- Translated title (French)
- Cartographie quantitative des locus de traits pour la résistance au flétrissement de Verticillium dans une lignée consanguine recombinante de coton des hautes terres à l'aide d'une carte génétique à haute densité basée sur SNP
- Translated title (Spanish)
- Mapeo cuantitativo del locus del rasgo para la resistencia al marchitamiento por Verticillium en una línea endogámica recombinante de algodón de tierras altas utilizando un mapa genético de alta densidad basado en SNP
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2604111151
- DOI
- 10.3389/fpls.2017.00382
References
- https://openalex.org/W1761803847
- https://openalex.org/W1910812733
- https://openalex.org/W1974267207
- https://openalex.org/W1993456364
- https://openalex.org/W2002650654
- https://openalex.org/W2006542211
- https://openalex.org/W2008626027
- https://openalex.org/W2017234912
- https://openalex.org/W2025858362
- https://openalex.org/W2038611062
- https://openalex.org/W2049810429
- https://openalex.org/W2061682494
- https://openalex.org/W2075775910
- https://openalex.org/W2079635438
- https://openalex.org/W2082886833
- https://openalex.org/W2083047609
- https://openalex.org/W2087516612
- https://openalex.org/W2091286043
- https://openalex.org/W2106677942
- https://openalex.org/W2109891657
- https://openalex.org/W2133059676
- https://openalex.org/W2143080634
- https://openalex.org/W2160123604
- https://openalex.org/W2161440211
- https://openalex.org/W2283995307
- https://openalex.org/W2296218785
- https://openalex.org/W2324449141
- https://openalex.org/W2332080698
- https://openalex.org/W2385700364
- https://openalex.org/W2594447484
- https://openalex.org/W2612775479
- https://openalex.org/W788062180