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Mapping QTL for yield components, vigor, and resistance to Phytophthora palmivora in Theobroma cacao L.

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Abstract:

Quantitative trait loci (QTL) mapping for agronomic traits was carried out in cocoa (Theobroma cacao L.). Regions of the genome involved in yield, vigor, and resistance to Phytophthora palmivora were identified. Three heterozygous clones, one upper Amazon Forastero (IMC78) and two Trinitario (DR1 and S52), were crossed with the same male parent, a lower Amazon Forastero (Catongo), known to be highly homozygous. Observations were made on progeny over nine consecutive years. One to three QTL related to yield were detected in each of the three populations, located on chromosomes 1, 2, 4, 5, 9, and 10. They explained between 8.1 and 19.3% of the phenotypic variation and showed various levels of repeatability. In IMC78, the QTL detected on chromosome 5 was the most repeatable over years. The QTL for the average individual pod weight on chromosome 4 was the most significant with an LOD of 17.3 and an R2 of 43.7. QTL related to these traits were identified in the same region of the genome in clones of different genetic groups. This suggests that molecular markers can be used to improve cocoa varieties.Key words: Theobroma cacao, agronomic traits, quantitative trait loci (QTL).

La cartographie de locus à caractère quantitatif (QTL) a été réalisée chez le cacaoyer (Theobroma cacao L.) pour des caractères agronomiques. Des régions du génome impliquées dans le rendement, la vigueur et la résistance à Phytophthora palmivora, ont été identifiées. Trois clones hétérozygotes, un Forastero haut Amazonien (IMC78) et deux Trinitario (DR1 et S52) ont été croisés par le même parent mâle (Catongo), Forastero bas Amazonien qui est connu pour être hautement homozygote. Les observations ont été réalisées sur neuf années consécutives. Un à trois QTL impliqués dans le rendement ont été détectés chez chacune des trois populations, localisés sur les chromosomes 1, 2, 4, 5, 9 et 10. Ils ont expliqué entre 8,1 et 19,3% de la variation phénotypique et ont montré différents niveaux de répétabilité. Chez IMC78, le QTL détecté sur le chromosome 5 était le plus stable. Le QTL pour le poids moyen de la cabosse, sur le chromosome 4, était le plus significatif avec un LOD de 17,3 et un R2 de 43,7. Des QTL impliqués dans ces caractères ont été identifiés dans les mêmes régions du génome chez des clones appartenant à différents groupes génétiques. Ceci laisse prévoir que les marqueurs moléculaires pourraient être utilisés pour améliorer les variétés de cacaoyers.Mots clés : Theobroma cacao, caractères agronomiques, locus de caractères quantitatifs.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2003

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