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Fine mapping of quantitative trait loci for improved fruit characteristics from Lycopersicon chmielewskii chromosome 1

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Abstract:

The near-isogenic line (NIL) TA1150 contains a 56-cM introgression from Lycopersicon chmielewskii chromosome 1 and has several interesting phenotypic characteristics including fruit with orange color, high levels of soluble solids, thick pericarp, small stem scars, and good firmness. A set of overlapping recombinant lines (subNILs) was developed and field tested to fine map the quantitative trait loci (QTL) controlling these traits. The results indicated that the solids, pericarp thickness, and firmness QTL are distinct from the color locus. Several of the QTL mapped in this study, including the soluble-solids QTL, probably correspond to QTL mapped in other wild species of tomato. However, analysis of a set of TA523 subNILs containing complementary introgressions from Lycopesicon hirsutum chromosome 1 suggests that this wild species may contain a different locus for improved soluble solids. Thus, it might be possible to combine the L. chmielewskii and L. hirsutum alleles for these loci in a single line with the potential for extremely highly soluble solids. The TA1150 subNIL TA1688 contains the smallest introgression of the solids locus (approximately 19 cM), as well as the pericarp thickness and firmness QTL, with a yield that was equivalent to two of the three control lines. Isolation of recombinant subNILs from TA1688 should break the linkage between orange color and high solids and provide a small introgressed segment for marker-assisted breeding and genetic improvement of processing tomato.Key words: tomato, QTL, soluble solids, Brix, colour.

La lignée quasi-isogénique (NIL) TA1150 contient un segment de 56 cM introgressé à partir du chromosome 1 du Lycopersicon chmielewskii et elle présente de nombreuses caractéristiques phénotypiques intéressantes dont des fruits orange, une forte teneur en solides solubles, un péricarpe épais, de petites cicatrices axillaires et une bonne fermeté. Des lignées recombinantes chevauchantes (subNIL) ont été développées et évaluées au champ pour réaliser une cartographie fine des locus à caractère quantitatif (QTL) contrôlant ces caractéristiques. Les résultats indiquent que les QTL pour les solides, l'épaisseur du péricarpe et la fermeté sont différents de ceux contrôlant la couleur. Plusieurs des QTL qui ont été localisés au cours de cette étude, dont les QTL pour les solides solubles, correspondent vraisemblablement à des QTL identifiés chez d'autres espèces de tomate sauvages. Cependant, une analyse de subNIL du TA523 qui comprend des introgressions supplémentaires du chromosome 1 du Lycopesicon hirsutum suggère que cette espèce pourrait contenir un locus différent pour ce qui est de la teneur en solides solubles. Ainsi, il pourrait s'avérer possible de combiner les allèles du L. chmielewskii et du L. hirsutum pour ces deux locus chez une seule lignée, laquelle présenterait potentiellement une très forte teneur en solides solubles. La subNIL TA1688 de la lignée TA1150 contient la plus petite introgression du locus des solides solubles (environ 19 cM) de même que les QTL pour l'épaisseur du péricarpe et la fermeté, tout cela avec un rendement égal à celui de deux des trois témoins. Le développement de lignées recombinantes subNIL à partir de TA1688 devrait permettre de briser l'association entre la couleur orange des fruits et la forte teneur en solides. Cela fournirait également un petit segment introgressé pour des fins de sélection assistée de marqueurs et pour l'amélioration génétique de la tomate de conserve.Mots clés : tomate, QTL, solides solubles, Brix, couleur.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2003

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