|
|
Background: Common bacterial blight (CBB), incited by Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) , is a major yield-limiting factor of common bean (Phaseolus vulgaris L.) production around the world. Host resistance is practically the most effective and environmentally-sound approach to control CBB. Unlike conventional QTL discovery strategies, in which bi-parental populations (F2, RIL, or DH) need to be developed, association mapping-based strategies can use plant breeding populations to synchronize QTL discovery and cultivar development. Results: A population of 469 dry bean lines of different market classes representing plant materials routinely developed in a bean breeding program were used. Of them, 395 lines were evaluated for CBB resistance at 14 and 21 DAI (Days After Inoculation) in the summer of 2009 in an artificially inoculated CBB nursery in south-western Ontario. All lines were genotyped using 132 SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) evenly distributed across the genome. Of the 132 SNPs, 26 SNPs had more than 20% missing data, 12 SNPs were monomorphic, and 17 SNPs had a MAF (Minor Allelic Frequency) of less than 0.20, therefore only 75 SNPs were used for association study, based on one SNP per locus. The best possible population structure was to assign 36% and 64% of the lines into Andean and Mesoamerican subgroups, respectively. Kinship analysis also revealed complex amilial relationships among all lines, which corresponds with the known pedigree history. MLM (Mixed Linear Model) analysis, including population structure and kinship, was used to discover marker-trait associations. Eighteen and 22 markers were significantly associated with CBB rating at 14 and 21 DAI, respectively. Fourteen markers were significant for both dates and the markers UBC420, SU91, g321, g471, and g796 were highly significant (p ≤ 0.001). Furthermore, 12 significant SNP markers were co-localized with or close to the CBB-QTLs identified previously in biparental QTL mapping studies. Conclusions: This study demonstrated that association mapping using a reasonable number of markers, distributed across the genome and with application of plant materials that are routinely developed in a plant breeding program can detect significant QTLs for traits of interest.
|
|
|
Contexte : La brûlure bactérienne commune (BBC), causée par Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) , est un facteur important de perte de rendement dans la production du haricot commun (Phaseolus vulgaris L.), et ce partout dans le monde. La recherche d’hôtes résistants est essentiellement la méthode la plus efficace et la plus écologique de lutte contre la BBC. Contrairement aux stratégies classiques de découverte de QTL (locus quantitatifs), dans lesquelles il faut obtenir des populations bi-parentales (F2, lignées consanguines recombinantes ou dihaploïdes), les stratégies fondées sur la cartographie d’association peuvent utiliser des populations destinées à l’amélioration des végétaux pour synchroniser la découverte de QTL et la mise au point de cultivars. Résultats : Nous avons utilisé une population de 469 lignées de haricot sec appartenant à différentes catégories commerciales représentant du matériel végétal issu d’un programme courant de sélection du haricot. Nous avons déterminé la résistance à la BBC de 395 de ces lignées après 14 et 21 JAI (jours après l’inoculation), au cours de l’été de 2009, dans une pépinière du sud‑ouest de l’Ontario où nous avons pratiqué l’inoculation artificielle de la BBC. Nous avons génotypé toutes les lignées à l’aide de 132 SNP (polymorphismes mononucléotidiques) répartis uniformément dans le génome. Comme 26 de ces 132 SNP présentaient plus de 20 % de données manquantes, que 12 étaient monomorphes et que 17 présentaient une fréquence de l’allèle mineur inférieure à 0,20, nous n’en avons utilisé que 75 pour l’étude d’association, basée sur un SNP par locus. Nous avons obtenu la meilleure structure de population possible en attribuant 36 % des lignées au sous‑groupe andéen et 64 % au sous‑groupe mésoaméricain. Une analyse de parenté a également révélé des relations familiales complexes entre toutes ces lignées, ce qui correspond aux données généalogiques connues. Nous avons effectué une analyse par modèle linéaire mixte, incluant la structure de la population et la parenté, pour découvrir les associations marqueur-caractère. Nous avons associé significativement 18 marqueurs à la BBC à 14 JAI et 22 à 21 JAI. Quatorze marqueurs étaient significatifs pour les deux dates, et les marqueurs UBC420, SU91, g321, g471 et g796 étaient hautement significatifs (p ≤ 0,001). De plus, 12 marqueurs SNP significatifs ont été co‑localisés exactement ou approximativement avec les BBC-QTL déterminés auparavant dans les études de cart
|
