부산대학교 도서관

Near-isogenic lines (NILs) are useful for plant genetic and genomic studies. However, the strength of conclusions from such studies depends on the similarity of the NILs' genetic backgrounds. In this study, we investigated the genetic similarity for a set of NILs developed in the 1990s to study gene-for-gene interactions between wheat (Triticum aestivum L.) and the Hessian fly (Mayetiola destructor (Say)), an important pest of wheat. Each of the eight NILs carries a single H resistance gene and was created by successive backcrossing for two to six generations to susceptible T. aestivum 'Newton'. We generated 256 target region amplification polymorphism (TRAP) markers and used them to calculate genetic similarity, expressed by the Nei and Li (NL) coefficient. Six of the NILs (H3, H5, H6, H9, H11, and H13) had the highly uniform genetic background of Newton, with NL coefficients from 0.97 to 0.99. However, genotypes with H10 or H12 were less similar to Newton, with NL coefficients of 0.86 and 0.93, respectively. Cluster analysis based on NL coefficients and pedigree analysis showed that the genetic similarity between each of the NILs and Newton was affected by both the number of backcrosses and the genetic similarity between Newton and the H gene donors. We thus generated an equation to predict the number of required backcrosses, given varying similarity of donor and recurrent parent. We also investigated whether the genetic residues of the donor parents that remained in the NILs were related to linkage drag. By using a complete set of 'Chinese Spring' nullisomic-tetrasomic lines, one third of the TRAP markers that showed polymorphism between the NILs and Newton were assigned to a specific chromosome. All of the assigned markers were located on chromosomes other than the chromosome carrying the H gene, suggesting that the genetic residues detected in this study were not due to linkage drag. Results will aid in the development and use of near-isogenic lines for studies of the functional genomics of wheat. Les lignées quasi-isogéniques (NIL) sont utiles pour des études génétiques et génomiques. Cependant, la validité des conclusions tirées de telles études dépend de la similitude des fonds génétiques entre les NIL. Dans ce travail, les auteurs ont examiné la similitude génétique d'un ensemble de NIL développées dans les années '90 pour étudier des interactions gène-pour-gène entre le blé et la mouche de Hesse, un important ravageur. Chacune des huit lignées NIL possédait un seul gène de résistance H et avait été obtenue au terme de deux à six générations de rétrocroisement avec le blé sensible 'Newton'. Les auteurs ont généré 256 marqueurs TRAP (« target region amplification polymorphism ») polymorphes et les ont employé pour calculer la similitude génétique, mesurée à l'aide du coefficient de Nei et Li (NL). Six des NIL (H3, H5, H6, H9, H11 et H13) présentaient un fond génétique uniforme très semblable à 'Newton', avec des coefficients NL entre 0,97 et 0,99. Cependant, les lignées H10 et H12 étaient moins semblables à 'Newton', avec des coefficients NL de 0,86 et 0,93 respectivement. Une analyse de groupement basée sur les coefficients NL et l'analyse du pedigree a montré que la similitude génétique entre les NIL et 'Newton' était affectée à la fois par le nombre de rétrocroisements et la similitude entre 'Newton' et les lignées fournissant le gène H. Les auteurs ont ainsi généré une équation permettant de prédire le nombre de rétrocroisements requis pour atteindre un niveau donné de similitude entre les parents donneur et récurrent. Les auteurs ont également déterminé si les résidus génétiques en provenance des parents donneurs qui sont restés présents chez les NIL étaient dus à la liaison génétique. En employant un jeu complet de lignées nulli-tétrasomiques 'Chinese Spring', un tiers des marqueurs TRAP polymorphes entre les NIL et 'Newton' ont été assignés à un chromosome spécifique. Tous les marqueurs ainsi assignés étaient situés sur des chromosomes autres que celui portant le gène H, ce qui suggère que les résidus génétiques n'étaient pas le fruit d'une liaison génétique. Ces résultats seront utiles en vue du développement et de l'utilisation des lignées quasi-isogéniques pour des études en génomique fonctionnelle chez le blé. [ABSTRACT FROM AUTHOR]