QTL analysis of growth and wood chemical content traits in an interspecific backcross family of white poplar (Populus tomentosa × P. bolleana) × P. tomentosa

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Abstract:

The genetic control of tree growth and wood chemical content traits was studied using interspecific backcross progeny between clone TB01 (Populus tomentosa × Populus bolleana) and clone LM50 (P. tomentosa). In total, 247 and 146 amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers from genetic maps previously constructed for backcross parents LM50 and TB01 were used for the analyses of quantitative trait loci (QTL). These markers were distributed among 19 linkage groups and covered 3265 and 1992 cM in the backcross parents, respectively. A total of 32 putative QTLs, associated with five growth and chemical content traits, sylleptic branch number, sylleptic branch angle, stem volume, wood cellulose content, and wood lignin content, were detected. These QTLs were dispersed among 16 linkage groups in parent LM50 and 10 groups in parent TB01. The phenotypic variance explained by each QTL ranged from 7.0% to 14.6%. QTLs controlling sylleptic branch number and stem volume were colocalized in two linkage groups, TLG6 and TLG8, respectively. The favorable alleles were mostly from P. tomentosa, which is phenotypically superior to P. bolleana for sylleptic branch angle, stem volume, and wood chemical content traits. The favorable alleles for sylleptic branch number were from P.bolleana. These AFLP markers that were associated with the QTLs have potential use in P. tomentosa breeding programs.

Les auteurs ont étudié le contrôle génétique des caractères de croissance et de composition chimique du bois du peuplier à l'aide de descendances issues de rétrocroisements interspécifiques entre le clone « TB01 » (Populus tomentosa × Populus bolleana) et le clone « LM50 » (P. tomentosa). Au total, 247 et 146 marqueurs AFLP (polymorphismes de longueur des fragments amplifiés) provenant de cartes génétiques construites précédemment pour les parents rétrocroisés LM50 et TB01 ont été utilisés pour l'analyse des QTLs (loci contrôlant les caractères quantitatifs). Ces marqueurs étaient distribués parmi 19 groupes de liaison et couvraient respectivement 3265 et 1992 cM chez les parents rétrocroisés. Un total de 32 QTLs présumés ont été détectés. Ces QTLs étaient associés à cinq caractères de croissance et de composition chimique du bois incluant le nombre de branches sylleptiques, l'angle de ces dernières, le volume de la tige et la composition du bois en cellulose et en lignine. Ces QTLs étaient distribués parmi 16 groupes de liaison chez le parent LM50 et 10 groupes chez le parent TB01. La variance phénotypique expliquée par chaque QTL variait de 7,0 % à 14,6 %. Les QTLs contrôlant le nombre de branches sylleptiques et le volume de la tige étaient respectivement co-localisés dans deux groupes de liaison TLG6 et TLG8. La plupart des allèles favorables provenaient de P. tomentosa, dont le phénotype est supérieur à celui de P. bolleana pour l'angle des branches sylleptiques, le volume de la tige et les caractères de composition chimique du bois. Les allèles favorables pour le nombre de branches sylleptiques se retrouvaient chez P. bolleana. Ces marqueurs AFLP qui étaient associés aux QTLs pourraient être utiles dans les programmes d'amélioration génétique de P. tomentosa.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2006

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