Tracing B-genome chromatin in Brassica napus × B. juncea interspecific progeny

Authors: Schelfhout, C.J.; Snowdon, R.; Cowling, W.A.; Wroth, J.M.

Source: Genome, Volume 49, Number 11, November 2006 , pp. 1490-1497(8)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

We used polymerase chain reaction (PCR) and fluorescence in situ hybridization (FISH) techniques to demonstrate the presence of Brassica B-genome chromosomes and putative B-genome introgressions in B. napus × B. juncea interspecific progeny. The B-genome - specific repeat sequence pBNBH35 was used to generate PCR products and FISH probes. The highest frequencies of viable progeny were obtained when B. napus was the maternal parent of the interspecific hybrid and the first backcross. B-genome - positive PCR assays were found in 34/51 fertile F2 progeny (67%), which was more than double the proportion found in fertile BC1 progeny. Four B-genome - positive F2-derived families and 1 BC1-derived family were fixed or segregating for B. juncea morphology in the F4 and BC1S2, respectively, but in only 2 of these families did B. juncea-type plants exhibit B. juncea chromosome count (2n = 36) and typical B-genome FISH signals on 16 chromosomes. The remaining B. juncea-type plants had B. napus chromosome count (2n = 38) and no B-genome FISH signals, except for 1 exceptional F4-derived line that exhibited isolated and weak B-genome FISH signals on 11 chromosomes and typical A-genome FISH signals. B. juncea morphology was associated with B-genome - positive PCR signals but not necessarily with 16 intact B-genome chromosomes as detected by FISH. B-genome chromosomes tend to be eliminated during selfing or backcrossing after crossing B. juncea with B. napus, and selection of lines containing B-genome chromatin during early generations would be promoted by use of this B-genome repetitive marker.

Les auteurs ont employé des techniques PCR et de l'hybridation in situ en fluorescence (FISH) pour démontrer la présence de chromosomes du génome B de Brassica et d'introgressions putatives de tels chromosomes dans des progénitures interspécifiques B.napus x B. juncea. La séquence répétitive pBNBH35, spécifique du génome B, a été employée pour générer des produits PCR et des sondes FISH. Les plus grandes fréquences de progénitures viables ont été obtenues lorsque le B. napus était employé comme parent maternel de l'hybride interspécifique et du premier rétrocroisement. Des résultats positifs en PCR ont été obtenus pour 34/51 (67%) de la progéniture F2 fertile, ce qui est plus de deux fois la proportion trouvée au sein de la progéniture BC1 fertile. Quatre familles dérivées en F2 et une dérivée en BC1, toutes positives pour le génome B, étaient fixées ou en ségrégation pour la morphologie de type B. juncea au sein de la F4 et de la BC1S2 respectivement. Dans seulement deux de ces familles, les plantes de type B.juncea affichaient le nombre chromosomique attendu (2n = 36) et des signaux FISH typiques du génome B sur 16 chromosomes. Les autres plantes de type B. juncea présentaient un nombre chromosomique typique du B. napus (2n = 38) et aucun signal FISH du génome B, à l'exception d'une plante dérivée en F4 qui montrait des signaux FISH faibles et isolés sur 11 chromosomes et des signaux FISH typiques du génome A. La morphologie B. juncea était associée à des produits PCR spécifiques du génome B, mais pas nécessairement avec 16 chromosomes intacts du génome B tels que détectés par FISH. Les chromosomes du génome B tendent à subir une élimination suite à l'autofécondation ou au rétrocroisement dans les progénitures issues de croisements entre le B. juncea et le B. napus. Ce marqueur de l'ADN répété du génome B pourrait faciliter la sélection de lignées contenant de la chromatine du génome B au cours des premières générations.

Document Type: Research article

Publication date: 2006-11-01

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