Distribution of DArT, AFLP, and SSR markers in a genetic linkage map of a doubled-haploid hexaploid wheat population

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Abstract

A genetic linkage mapping study was conducted in 93 doubled-haploid lines derived from a cross between Triticum aestivum L. em. Thell 'Arina' and a Norwegian spring wheat breeding line, NK93604, using diversity arrays technology (DArT), amplified fragment length polymorphism (AFLP), and simple sequence repeat (SSR) markers. The objective of this study was to understand the distribution, redundancy, and segregation distortion of DArT markers in comparison with AFLP and SSR markers. The map contains a total of 624 markers with 189 DArTs, 165 AFLPs and 270 SSRs, and spans 2595.5 cM. All 3 marker types showed significant (p < 0.01) segregation distortion, but it was higher for AFLPs (24.2%) and SSRs (22.6%) than for DArTs (13.8%). The overall segregation distortion was 20.4%. DArTs showed the highest frequency of clustering (27.0%) at < 0.5 cM intervals between consecutive markers, which is 3 and 15 times higher than SSRs (8.9%) and AFLPs (1.8%), respectively. This high proportion of clustering of DArT markers may be indicative of gene-rich regions and (or) the result of inclusion of redundant clones in the genomic representations, which was supported by the presence of very high correlation coefficients (r > 0.98) and multicollinearity among the clustered markers. The present study is the first to compare the utility of DArT with AFLP and SSR markers, and the present map has been successfully used to identify novel QTLs for resistance to Fusarium head blight and powdery mildew and for anther extrusion, leaf segment incubation, and latency.

Les auteurs ont réalisé une cartographie génétique sur 93 lignées haploïdes doublées dérivées d'un croisement entre le blé d'automne Triticum aestivum L. em. Thell 'Arina' et NK93604, une lignée norvégienne de blé de printemps, au moyen de marqueurs DArT (« diversity arrays technology »), AFLP (« amplified fragment length polymorphism ») et microsatellites (SSRs). L'objectif de ce travail était d'étudier la distribution, la redondance et la distorsion de la ségrégation des marqueurs DArT par rapport aux AFLP et SSR. La carte totalisait 624 marqueurs dont 189 DArT, 165 AFLP et 270 SSR et s'étendait sur 2 595,5 cM. Les 3 types de marqueurs souffraient de distorsion (à p < 0,01), mais celle-ci était plus importante chez les AFLP (24,2%) et les SSR (22,6%) que chez les marqueurs DArT (13,8%). Globalement, 20,4% des marqueurs montraient une distorsion de leur ségrégation. Les marqueurs DArT présentaient la plus forte incidence de groupement de marqueurs (27,0%), avec moins de 0,5 cM entre marqueurs voisins, ce qui est 3 à 15 fois plus que pour les marqueurs SSR (8,9%) ou AFLP (1,8%). Cette forte proportion de marqueurs groupés pourrait découler de régions riches en gènes ou l'inclusion de clones redondants au sein des représentations génomiques. Cette dernière hypothèse était supportée par des coefficients de corrélation très élevés (r > 0,98) et une colinéarité multiple parmi les marqueurs groupés. La présente étude est la première à comparer l'utilité des marqueurs DArT par rapport aux AFLP et SSR. De plus, la présente carte a été employée avec succès pour identifier de nouveaux QTL pour la résistance à la fusariose de l'épi et à l'oïdium ainsi que des QTL pour l'extrusion des anthères, la durée d'incubation et la latence des segments foliaires.

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