Genetic mapping and QTL analysis for peanut smut resistance
- Autores
- de Blas, Francisco Javier; Bruno, Cecilia Inés; Arias, Renee S.; Ballén-Taborda, Carolina; Mamani, Eva; Oddino, Claudio Marcelo; Rosso, Melina; Costero, Beatriz; Bressano, Marina; Soave, Juan H.; Soave, Sara; Buteler, Mario I.; Seijo, José Guillermo; Massa, Alicia N.
- Año de publicación
- 2021
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Fil: De Blas, Francisco Javier. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.
Fil: De Blas, Francisco Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.
Fil: Bruno, Cecilia Inés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Cátedra de Estadística y Biometría; Argentina.
Fil: Bruno, Cecilia Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Centro Científico Tecnológico (CCT Córdoba); Argentina.
Fil: Arias, Renee S. United States Department of Agriculture (USDA). Agricultural Research Service. National Peanut Research Laboratory; United States of America.
Fil: Ballén Taborda, Carolina. University of Georgia; Estados Unidos
Fil: Mamaní, Eva Maria Celia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; Argentina.
Fil: Oddino, Claudio Marcelo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Agronomía y Veterinaria; Argentina
Fil: Oddino, Claudio Marcelo. Criadero El Carmen; Argentina.
Fil: Rosso, Melina. Criadero El Carmen; Argentina.
Fil: Costero, Beatriz. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentina.
Fil: Bressano, Marina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentina.
Fil: Soave, Juan H. Criadero El Carmen; Argentina.
Fil: Soave, Sara. Criadero El Carmen; Argentina.
Fil: Buteler, Mario I. Criadero El Carmen; Argentina.
Fil: Seijo, José Guillermo. Universidad Nacional del Nordeste (UNNE). Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Seijo, José Guillermo. Universidad Nacional del Nordeste (UNNE). Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE); Argentina.
Fil: Seijo, José Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE); Argentina.
Fil: Massa, Alicia N. United States Department of Agriculture (USDA). Agricultural Research Service. National Peanut Research Laboratory; United States of America.
Background: Peanut smut is a disease caused by the fungus Thecaphora frezii Carranza & Lindquist to which most commercial cultivars in South America are highly susceptible. It is responsible for severely decreased yield and no effective chemical treatment is available to date. However, smut resistance has been identified in wild Arachis species and further transferred to peanut elite cultivars. To identify the genome regions conferring smut resistance within a tetraploid genetic background, this study evaluated a RIL population {susceptible Arachis hypogaea subsp. hypogaea (JS17304-7-B) × resistant synthetic amphidiploid (JS1806) [A. correntina (K 11905) × A. cardenasii (KSSc 36015)] × A. batizocoi (K 9484) 4× } segregating for the trait. Results: A SNP based genetic map arranged into 21 linkage groups belonging to the 20 peanut chromosomes was constructed with 1819 markers, spanning a genetic distance of 2531.81 cM. Two consistent quantitative trait loci (QTLs) were identified qSmIA08 and qSmIA02/B02, located on chromosome A08 and A02/B02, respectively. The QTL qSmIA08 at 15.20 cM/5.03 Mbp explained 17.53% of the phenotypic variance, while qSmIA02/B02 at 4.0 cM/3.56 Mbp explained 9.06% of the phenotypic variance. The combined genotypic effects of both QTLs reduced smut incidence by 57% and were stable over the 3 years of evaluation. The genome regions containing the QTLs are rich in genes encoding proteins involved in plant defense, providing new insights into the genetic architecture of peanut smut resistance. Conclusions: A major QTL and a minor QTL identified in this study provide new insights into the genetic architecture of peanut smut resistance that may aid in breeding new varieties resistant to peanut smut.
publishedVersion
Fil: De Blas, Francisco Javier. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.
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To identify the genome regions conferring smut resistance within a tetraploid genetic background, this study evaluated a RIL population {susceptible Arachis hypogaea subsp. hypogaea (JS17304-7-B) × resistant synthetic amphidiploid (JS1806) [A. correntina (K 11905) × A. cardenasii (KSSc 36015)] × A. batizocoi (K 9484) 4× } segregating for the trait. Results: A SNP based genetic map arranged into 21 linkage groups belonging to the 20 peanut chromosomes was constructed with 1819 markers, spanning a genetic distance of 2531.81 cM. Two consistent quantitative trait loci (QTLs) were identified qSmIA08 and qSmIA02/B02, located on chromosome A08 and A02/B02, respectively. The QTL qSmIA08 at 15.20 cM/5.03 Mbp explained 17.53% of the phenotypic variance, while qSmIA02/B02 at 4.0 cM/3.56 Mbp explained 9.06% of the phenotypic variance. The combined genotypic effects of both QTLs reduced smut incidence by 57% and were stable over the 3 years of evaluation. The genome regions containing the QTLs are rich in genes encoding proteins involved in plant defense, providing new insights into the genetic architecture of peanut smut resistance. Conclusions: A major QTL and a minor QTL identified in this study provide new insights into the genetic architecture of peanut smut resistance that may aid in breeding new varieties resistant to peanut smut.publishedVersionFil: De Blas, Francisco Javier. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.Fil: De Blas, Francisco Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.Fil: Bruno, Cecilia Inés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Cátedra de Estadística y Biometría; Argentina.Fil: Bruno, Cecilia Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). 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Fil: Oddino, Claudio Marcelo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Agronomía y Veterinaria; Argentina Fil: Oddino, Claudio Marcelo. Criadero El Carmen; Argentina. Fil: Rosso, Melina. Criadero El Carmen; Argentina. Fil: Costero, Beatriz. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentina. Fil: Bressano, Marina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentina. Fil: Soave, Juan H. Criadero El Carmen; Argentina. Fil: Soave, Sara. Criadero El Carmen; Argentina. Fil: Buteler, Mario I. Criadero El Carmen; Argentina. Fil: Seijo, José Guillermo. Universidad Nacional del Nordeste (UNNE). Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina. Fil: Seijo, José Guillermo. Universidad Nacional del Nordeste (UNNE). Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE); Argentina. Fil: Seijo, José Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE); Argentina. Fil: Massa, Alicia N. United States Department of Agriculture (USDA). Agricultural Research Service. National Peanut Research Laboratory; United States of America. Background: Peanut smut is a disease caused by the fungus Thecaphora frezii Carranza & Lindquist to which most commercial cultivars in South America are highly susceptible. It is responsible for severely decreased yield and no effective chemical treatment is available to date. However, smut resistance has been identified in wild Arachis species and further transferred to peanut elite cultivars. To identify the genome regions conferring smut resistance within a tetraploid genetic background, this study evaluated a RIL population {susceptible Arachis hypogaea subsp. hypogaea (JS17304-7-B) × resistant synthetic amphidiploid (JS1806) [A. correntina (K 11905) × A. cardenasii (KSSc 36015)] × A. batizocoi (K 9484) 4× } segregating for the trait. Results: A SNP based genetic map arranged into 21 linkage groups belonging to the 20 peanut chromosomes was constructed with 1819 markers, spanning a genetic distance of 2531.81 cM. Two consistent quantitative trait loci (QTLs) were identified qSmIA08 and qSmIA02/B02, located on chromosome A08 and A02/B02, respectively. The QTL qSmIA08 at 15.20 cM/5.03 Mbp explained 17.53% of the phenotypic variance, while qSmIA02/B02 at 4.0 cM/3.56 Mbp explained 9.06% of the phenotypic variance. The combined genotypic effects of both QTLs reduced smut incidence by 57% and were stable over the 3 years of evaluation. The genome regions containing the QTLs are rich in genes encoding proteins involved in plant defense, providing new insights into the genetic architecture of peanut smut resistance. Conclusions: A major QTL and a minor QTL identified in this study provide new insights into the genetic architecture of peanut smut resistance that may aid in breeding new varieties resistant to peanut smut. publishedVersion Fil: De Blas, Francisco Javier. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina. Fil: De Blas, Francisco Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina. Fil: Bruno, Cecilia Inés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Cátedra de Estadística y Biometría; Argentina. Fil: Bruno, Cecilia Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Centro Científico Tecnológico (CCT Córdoba); Argentina. Fil: Arias, Renee S. United States Department of Agriculture (USDA). Agricultural Research Service. National Peanut Research Laboratory; United States of America. Fil: Ballén Taborda, Carolina. University of Georgia; Estados Unidos Fil: Mamaní, Eva Maria Celia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; Argentina. Fil: Oddino, Claudio Marcelo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Agronomía y Veterinaria; Argentina Fil: Oddino, Claudio Marcelo. Criadero El Carmen; Argentina. Fil: Rosso, Melina. Criadero El Carmen; Argentina. Fil: Costero, Beatriz. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentina. Fil: Bressano, Marina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentina. Fil: Soave, Juan H. Criadero El Carmen; Argentina. Fil: Soave, Sara. Criadero El Carmen; Argentina. Fil: Buteler, Mario I. Criadero El Carmen; Argentina. Fil: Seijo, José Guillermo. Universidad Nacional del Nordeste (UNNE). Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina. Fil: Seijo, José Guillermo. Universidad Nacional del Nordeste (UNNE). Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE); Argentina. Fil: Seijo, José Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE); Argentina. Fil: Massa, Alicia N. United States Department of Agriculture (USDA). Agricultural Research Service. National Peanut Research Laboratory; United States of America. |
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