A High-Density Linkage Map of the Forage Grass Eragrostis curvula and Localization of the Diplospory Locus
- Autores
- Zappacosta, Diego Carlos; Gallardo, Jimena Alicia; Carballo, José; Meier, Mauro Sebastián; Rodrigo, Juan Manuel; Gallo, Cristian Andrés; Selva, Juan Pablo; Stein, Juliana; Ortiz, Juan Pablo Amelio; Albertini, Emidio; Echenique, Carmen Viviana
- Año de publicación
- 2019
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Eragrostis curvula (Schrad.) Nees (weeping lovegrass) is an apomictic species native to Southern Africa that is used as forage grass in semiarid regions of Argentina. Apomixis is a mechanism for clonal propagation through seeds that involves the avoidance of meiosis to generate an unreduced embryo sac (apomeiosis), parthenogenesis, and viable endosperm formation in a fertilization-dependent or -independent manner. Here, we constructed the first saturated linkage map of tetraploid E. curvula using both traditional (AFLP and SSR) and high-throughput molecular markers (GBS-SNP) and identified the locus controlling diplospory. We also identified putative regulatory regions affecting the expressivity of this trait and syntenic relationships with genomes of other grass species. We obtained a tetraploid mapping population from a cross between a full sexual genotype (OTA-S) with a facultative apomictic individual of cv. Don Walter. Phenotypic characterization of F1 hybrids by cytoembryological analysis yielded a 1:1 ratio of apomictic vs. sexual plants (34:27, X2 = 0.37), which agrees with the model of inheritance of a single dominant genetic factor. The final number of markers was 1,114 for OTA-S and 2,019 for Don Walter. These markers were distributed into 40 linkage groups per parental genotype, which is consistent with the number of E. curvula chromosomes (containing 2 to 123 markers per linkage group). The total length of the OTA-S map was 1,335 cM, with an average marker density of 1.22 cM per marker. The Don Walter map was 1,976.2 cM, with an average marker density of 0.98 cM/marker. The locus responsible for diplospory was mapped on Don Walter linkage group 3, with other 65 markers. QTL analyses of the expressivity of diplospory in the F1 hybrids revealed the presence of two main QTLs, located 3.27 and 15 cM from the diplospory locus. Both QTLs explained 28.6% of phenotypic variation. Syntenic analysis allowed us to establish the groups of homologs/homeologs for each linkage map. The genetic linkage map reported in this study, the first such map for E. curvula, is the most saturated map for the genus Eragrostis and one of the most saturated maps for a polyploid forage grass species.
Fil: Zappacosta, Diego Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina
Fil: Gallardo, Jimena Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina
Fil: Carballo, José. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Meier, Mauro Sebastián. Asociacion de Cooperativas Argentinas.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Rodrigo, Juan Manuel. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Gallo, Cristian Andrés. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Selva, Juan Pablo. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Stein, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina
Fil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina
Fil: Albertini, Emidio. Università di Perugia; Italia
Fil: Echenique, Carmen Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina - Materia
-
APOMIXIS
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POLYPLOID
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WEEPING LOVEGRASS - Nivel de accesibilidad
- acceso abierto
- Condiciones de uso
- https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
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Here, we constructed the first saturated linkage map of tetraploid E. curvula using both traditional (AFLP and SSR) and high-throughput molecular markers (GBS-SNP) and identified the locus controlling diplospory. We also identified putative regulatory regions affecting the expressivity of this trait and syntenic relationships with genomes of other grass species. We obtained a tetraploid mapping population from a cross between a full sexual genotype (OTA-S) with a facultative apomictic individual of cv. Don Walter. Phenotypic characterization of F1 hybrids by cytoembryological analysis yielded a 1:1 ratio of apomictic vs. sexual plants (34:27, X2 = 0.37), which agrees with the model of inheritance of a single dominant genetic factor. The final number of markers was 1,114 for OTA-S and 2,019 for Don Walter. These markers were distributed into 40 linkage groups per parental genotype, which is consistent with the number of E. curvula chromosomes (containing 2 to 123 markers per linkage group). The total length of the OTA-S map was 1,335 cM, with an average marker density of 1.22 cM per marker. The Don Walter map was 1,976.2 cM, with an average marker density of 0.98 cM/marker. The locus responsible for diplospory was mapped on Don Walter linkage group 3, with other 65 markers. QTL analyses of the expressivity of diplospory in the F1 hybrids revealed the presence of two main QTLs, located 3.27 and 15 cM from the diplospory locus. Both QTLs explained 28.6% of phenotypic variation. Syntenic analysis allowed us to establish the groups of homologs/homeologs for each linkage map. The genetic linkage map reported in this study, the first such map for E. curvula, is the most saturated map for the genus Eragrostis and one of the most saturated maps for a polyploid forage grass species.Fil: Zappacosta, Diego Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Gallardo, Jimena Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Carballo, José. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Meier, Mauro Sebastián. Asociacion de Cooperativas Argentinas.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rodrigo, Juan Manuel. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Gallo, Cristian Andrés. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Selva, Juan Pablo. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Stein, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. 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Syntenic analysis allowed us to establish the groups of homologs/homeologs for each linkage map. The genetic linkage map reported in this study, the first such map for E. curvula, is the most saturated map for the genus Eragrostis and one of the most saturated maps for a polyploid forage grass species. Fil: Zappacosta, Diego Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina Fil: Gallardo, Jimena Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina Fil: Carballo, José. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina Fil: Meier, Mauro Sebastián. Asociacion de Cooperativas Argentinas.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Rodrigo, Juan Manuel. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina Fil: Gallo, Cristian Andrés. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina Fil: Selva, Juan Pablo. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina Fil: Stein, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina Fil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina Fil: Albertini, Emidio. Università di Perugia; Italia Fil: Echenique, Carmen Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina |
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Eragrostis curvula (Schrad.) Nees (weeping lovegrass) is an apomictic species native to Southern Africa that is used as forage grass in semiarid regions of Argentina. Apomixis is a mechanism for clonal propagation through seeds that involves the avoidance of meiosis to generate an unreduced embryo sac (apomeiosis), parthenogenesis, and viable endosperm formation in a fertilization-dependent or -independent manner. Here, we constructed the first saturated linkage map of tetraploid E. curvula using both traditional (AFLP and SSR) and high-throughput molecular markers (GBS-SNP) and identified the locus controlling diplospory. We also identified putative regulatory regions affecting the expressivity of this trait and syntenic relationships with genomes of other grass species. We obtained a tetraploid mapping population from a cross between a full sexual genotype (OTA-S) with a facultative apomictic individual of cv. Don Walter. Phenotypic characterization of F1 hybrids by cytoembryological analysis yielded a 1:1 ratio of apomictic vs. sexual plants (34:27, X2 = 0.37), which agrees with the model of inheritance of a single dominant genetic factor. The final number of markers was 1,114 for OTA-S and 2,019 for Don Walter. These markers were distributed into 40 linkage groups per parental genotype, which is consistent with the number of E. curvula chromosomes (containing 2 to 123 markers per linkage group). The total length of the OTA-S map was 1,335 cM, with an average marker density of 1.22 cM per marker. The Don Walter map was 1,976.2 cM, with an average marker density of 0.98 cM/marker. The locus responsible for diplospory was mapped on Don Walter linkage group 3, with other 65 markers. QTL analyses of the expressivity of diplospory in the F1 hybrids revealed the presence of two main QTLs, located 3.27 and 15 cM from the diplospory locus. Both QTLs explained 28.6% of phenotypic variation. Syntenic analysis allowed us to establish the groups of homologs/homeologs for each linkage map. The genetic linkage map reported in this study, the first such map for E. curvula, is the most saturated map for the genus Eragrostis and one of the most saturated maps for a polyploid forage grass species. |
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