Published September 13, 2020
| Version v1
Publication
Open
Mapping QTLs for tolerance to salt stress at the early seedling stage in rice (Oryza sativa L.) using a newly identified donor 'Madina Koyo'
Creators
- 1. Africa Rice Center
- 2. Kwame Nkrumah University of Science and Technology
- 3. International Institute of Tropical Agriculture
- 4. International Atomic Energy Agency
Description
Abstract Salt stress is a menace to rice production and a threat to food security worldwide. We evaluated 308 F 4 families from Sahel 317/Madina Koyo for tolerance to salt stress at the early seedling stage. To better understand genomic regions controlling tolerance in the population, we genotyped the progenies and the two parents using single nucleotide polymorphism (SNP) markers and regressed the genotypic data on their phenotype to detect QTLs. An average reduction of 63.4% was observed for all fitness-related traits among the F 4 families. A total of 46 progenies recorded an average salt injury score (SIS) between 1–3 and were rated as tolerant to salt stress at the early seedling stage. A high-density genetic map was constructed for the 12 rice chromosomes using 3698 SNP markers. Multiple interval mapping identified 13 QTLs for SIS, shoot length, shoot dry weight and root length on chromosomes 2, 3, 4, 6, 7, 10 and 12, with trait increasing alleles coming from both parents. Two ( qSDW2 and qRL2.2 ) and three ( qSL2 , qRL2.1 and qSIS2 ) QTLs at different regions on chromosome 2 and another two on chromosome 7 ( qSDW7 and qSL7 ) were tightly linked. These QTLs could facilitate breeding for salt tolerance at the early seedling stage as direct selection for one, would mean indirectly selecting for the other. Fine mapping of these novel QTLs in a different genetic background is necessary to confirm their stability and usefulness in breeding for tolerance to salinity in rice.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص يشكل الإجهاد الناجم عن الملح تهديدًا لإنتاج الأرز وتهديدًا للأمن الغذائي في جميع أنحاء العالم. قمنا بتقييم 308 عائلة من أصل 4 عائلات من الساحل 317/المدينة المنورة كويو لتحمل إجهاد الملح في مرحلة الشتلات المبكرة. لفهم المناطق الجينية التي تتحكم في التسامح لدى السكان بشكل أفضل، قمنا بتصنيف النسل والوالدين باستخدام علامات تعدد أشكال النوكليوتيدات الأحادية (SNP) وتراجعنا عن بيانات النمط الجيني على نمطهم الظاهري للكشف عن QTLs. لوحظ انخفاض متوسط قدره 63.4 ٪ لجميع السمات المتعلقة باللياقة البدنية بين عائلات F4. سجل ما مجموعه 46 ذرية متوسط درجة إصابة الملح (SIS) بين 1–3 وتم تصنيفهم على أنهم متسامحون مع إجهاد الملح في مرحلة الشتلات المبكرة. تم إنشاء خريطة جينية عالية الكثافة لكروموسومات الأرز الـ 12 باستخدام 3698 علامة SNP. حدد رسم خرائط الفواصل الزمنية المتعددة 13 QTLs لـ SIS وطول اللقطة والوزن الجاف وطول الجذر على الكروموسومات 2 و 3 و 4 و 6 و 7 و 10 و 12، مع زيادة الأليلات من كلا الوالدين. تم ربط اثنين (qSDW2 و qRL2.2) وثلاثة (qSL2 و qRL2.1 و qSIS2) QTLs في مناطق مختلفة على الكروموسوم 2 واثنين آخرين على الكروموسوم 7 (qSDW7 و qSL7) بإحكام. يمكن أن تسهل هذه QTLs التكاثر لتحمل الملح في مرحلة الشتلات المبكرة كاختيار مباشر لأحدهما، مما يعني الاختيار غير المباشر للآخر. من الضروري رسم خرائط دقيقة لهذه QTLs الجديدة في خلفية وراثية مختلفة لتأكيد استقرارها وفائدتها في التكاثر لتحمل الملوحة في الأرز.Translated Description (French)
Résumé Le stress salin est une menace pour la production de riz et une menace pour la sécurité alimentaire dans le monde entier. Nous avons évalué 308 familles F 4 de Sahel 317/Madina Koyo pour la tolérance au stress salin au stade précoce des semis. Pour mieux comprendre les régions génomiques contrôlant la tolérance dans la population, nous avons génotypé les descendants et les deux parents à l'aide de marqueurs de polymorphisme nucléotidique unique (SNP) et régressé les données génotypiques sur leur phénotype pour détecter les QTL. Une réduction moyenne de 63,4 % a été observée pour tous les traits liés à la condition physique parmi les familles F 4. Au total, 46 descendants ont enregistré un score moyen de lésion saline (SIS) compris entre 1 et 3 et ont été jugés tolérants au stress salin au stade précoce des semis. Une carte génétique de haute densité a été construite pour les 12 chromosomes du riz à l'aide de 3698 marqueurs SNP. La cartographie à intervalles multiples a identifié 13 QTL pour le SIS, la longueur des pousses, le poids sec des pousses et la longueur des racines sur les chromosomes 2, 3, 4, 6, 7, 10 et 12, avec des allèles augmentant les caractères provenant des deux parents. Deux QTL (qSDW2 et qRL2.2) et trois ( qSL2 , qRL2.1 et qSIS2 ) à différentes régions sur le chromosome 2 et deux autres sur le chromosome 7 ( qSDW7 et qSL7 ) étaient étroitement liés. Ces QTL pourraient faciliter la sélection pour la tolérance au sel au stade précoce des semis, car une sélection directe pour l'un signifierait une sélection indirecte pour l'autre. Une cartographie fine de ces nouveaux QTL dans un contexte génétique différent est nécessaire pour confirmer leur stabilité et leur utilité dans la sélection pour la tolérance à la salinité du riz.Translated Description (Spanish)
Resumen El estrés salino es una amenaza para la producción de arroz y una amenaza para la seguridad alimentaria en todo el mundo. Evaluamos 308 familias F 4 del Sahel 317/Madina Koyo para determinar la tolerancia al estrés salino en la etapa temprana de las plántulas. Para comprender mejor las regiones genómicas que controlan la tolerancia en la población, genotipamos las progenies y los dos progenitores utilizando marcadores de polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) y retrocedimos los datos genotípicos sobre su fenotipo para detectar QTL. Se observó una reducción media del 63,4% para todos los rasgos relacionados con la aptitud física entre las familias F 4. Un total de 46 progenies registraron una puntuación media de lesión por sal (SIS) entre 1–3 y se calificaron como tolerantes al estrés salino en la etapa temprana de las plántulas. Se construyó un mapa genético de alta densidad para los 12 cromosomas de arroz utilizando 3698 marcadores SNP. El mapeo de intervalos múltiples identificó 13 QTL para SIS, longitud del brote, peso seco del brote y longitud de la raíz en los cromosomas 2, 3, 4, 6, 7, 10 y 12, con alelos que aumentan los rasgos provenientes de ambos padres. Dos ( qSDW2 y qRL2.2 ) y tres (qSL2 , qRL2.1 y qSIS2) QTL en diferentes regiones en el cromosoma 2 y otros dos en el cromosoma 7 ( qSDW7 y qSL7 ) estaban estrechamente vinculados. Estos QTL podrían facilitar el mejoramiento para la tolerancia a la sal en la etapa temprana de las plántulas, ya que la selección directa para uno significaría seleccionar indirectamente para el otro. El mapeo fino de estos nuevos QTL en un fondo genético diferente es necesario para confirmar su estabilidad y utilidad en la cría para la tolerancia a la salinidad en el arroz.Files
s10681-020-02689-5.pdf.pdf
Files
(3.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f6225dfec2aae050602ba012dae39ab6
|
3.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تعيين QTLs لتحمل إجهاد الملح في مرحلة الشتلات المبكرة في الأرز (Oryza sativa L.) باستخدام متبرع تم تحديده حديثًا "Madina Koyo"
- Translated title (French)
- Cartographie des QTL pour la tolérance au stress salin au stade précoce des semis dans le riz (Oryza sativa L.) à l'aide d'un donneur nouvellement identifié « Madina Koyo »
- Translated title (Spanish)
- Mapeo de los QTL para la tolerancia al estrés salino en la etapa temprana de las plántulas en arroz (Oryza sativa L.) utilizando un donante recientemente identificado 'Madina Koyo'
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3084692311
- DOI
- 10.1007/s10681-020-02689-5
References
- https://openalex.org/W1227521303
- https://openalex.org/W125510289
- https://openalex.org/W1465056966
- https://openalex.org/W1541473379
- https://openalex.org/W1582001493
- https://openalex.org/W1768919151
- https://openalex.org/W1910183915
- https://openalex.org/W1985077211
- https://openalex.org/W1986197923
- https://openalex.org/W1993768555
- https://openalex.org/W2005273201
- https://openalex.org/W2010365166
- https://openalex.org/W2016359094
- https://openalex.org/W2045910759
- https://openalex.org/W2049530264
- https://openalex.org/W2058529034
- https://openalex.org/W2059206901
- https://openalex.org/W2062691576
- https://openalex.org/W2074362176
- https://openalex.org/W2086799994
- https://openalex.org/W2089393135
- https://openalex.org/W2106727076
- https://openalex.org/W2108001697
- https://openalex.org/W2116053845
- https://openalex.org/W2117054998
- https://openalex.org/W2130554931
- https://openalex.org/W2148717014
- https://openalex.org/W2154090683
- https://openalex.org/W2156791150
- https://openalex.org/W2177679186
- https://openalex.org/W2226739684
- https://openalex.org/W2315533359
- https://openalex.org/W2326103493
- https://openalex.org/W2326361128
- https://openalex.org/W2497536424
- https://openalex.org/W2526531943
- https://openalex.org/W2548655336
- https://openalex.org/W2604509639
- https://openalex.org/W2729677328
- https://openalex.org/W2765636949
- https://openalex.org/W2967040878
- https://openalex.org/W2968583929
- https://openalex.org/W2994611306
- https://openalex.org/W4233225779
- https://openalex.org/W4244087273
- https://openalex.org/W4301861531