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Identification and chromosomal organization of two rye genome-specific RAPD products useful as introgression markers in wheat

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Two rye genome-specific random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were identified for detection of rye introgression in wheat. Both markers were amplified in all of the tested materials that contained rye chromatin such as rye, hexaploid triticale, wheat–rye addition lines, and wheat varieties with 1BL.1RS translocation. Two cloned markers, designated pSc10C and pSc20H, were 1012 bp and 1494 bp, respectively. Sequence analysis showed that both pSc10C and pSc20H fragments were related to retrotransposons, ubiquitously distributed in plant genomes. Using fluorescence in situ hybridization (FISH), probe pSc10C was shown to hybridize predominantly to the pericentromeric regions of all rye chromosomes, whereas probe pSc20H was dispersed throughout the rye genome except at telomeric regions and nucleolar organizing regions. The FISH patterns showed that the two markers should be useful to select or track all wheat–rye translocation lines derived from the whole arms of rye chromosomes, as well as to characterize the positions of the translocation breakpoints generated in the proximal and distal regions of rye arms.Key words: RAPD, FISH, Secale cereale, Triticum aestivum, genome-specific sequences.

Deux marqueurs AND polymorphe amplifié au hasard (RAPD) spécifiques du génome du seigle ont été identifiés pour la détection de segments chromosomiques du seigle chez le blé. Les deux marqueurs ont produit l'amplicon attendu chez toutes les lignées connues comme étant porteuses de chromatine du seigle. Celles-ci comprenaient le seigle, le triticale hexaploïde, des lignées d'addition blé–seigle ainsi que des cultivars de blé possédant la translocation 1BL.1RS. Les deux marqueurs clonés, appelés pSc10C et pSc20H, mesuraient respectivement 1 012 pb et 1 494 pb. L'examen des séquences a révélé que les amplicons pSc10C et pSc20H étaient apparentés à des rétrotransposons, lesquels sont ubiquitaires dans les génomes de plantes. À l'aide de l'hybridation in situ en fluorescence (FISH), il a été montré que la sonde pSc10C reconnaît de façon prédominante les régions péricentromériques de tous les chromosomes du seigle tandis que la sonde pSc20H reconnaît des séquences qui sont dispersées dans tout le génome du seigle à l'exception des régions télomériques et des organisateurs nucléolaires. Le motifs FISH ont montré que les deux marqueurs devraient s'avérer utiles pour sélectionner ou suivre toute lignée de translocation blé–seigle portant un bras chromosomique complet du seigle de même que pour caractériser l'emplacement des cassures chromosomiques sur venues dans les régions proximales et distales des bras chromosomiques du seigle lors des translocations.Mots clés : RAPD, FISH, Secale cereale, Triticum aestivum, séquences spécifiques d'un génome.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: FISH; RAPD; Secale cereale; Triticum aestivum; genome-specific sequences; séquences spécifiques d'un génome

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2002

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