Comparison of Thinopyrum intermedium derivatives carrying barley yellow dwarf virus resistance in wheat

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Abstract:

Resistance to both barley yellow dwarf virus (BYDV) and cereal yellow dwarf virus (CYDV) has been demonstrated in wheat genetic stocks with Thinopyrum intermedium chromatin. A number of resistance-bearing translocations have been reported on chromosome arm 7DL from two independent Th. intermedium sources; one source is the addition line L1 and the other is the spontaneous substitution line P29. Another source of resistance in wheat cytogenetic stocks is available as a 2Ai(2D) substitution line. We used a set of 38 molecular markers and the available deletion stocks to compare the size of the 7DL translocations more comprehensively than has been done previously. We also compared the efficacy of BYDV resistance of the various genetic stocks both before and after transfer to a common genetic background. TC14 was confirmed as carrying the smallest translocation, replacing about 20% of the distal end of 7DL. TC5 and TC10 had 90% of the chromosome arm replaced by Th. intermedium chromatin; the proximal 10% corresponded to wheat chromatin. YW642 appeared to have the whole 7DL replaced by Th. intermedium chromatin, as confirmed by the co-dominant marker cfd68 mapping on the bin nearest the centromere. Translocation line P961341 had bins 3, 7, and 8 replaced by Th. intermedium chromatin, making this the second smallest translocation with BYDV and CYDV resistance. The translocation sizes reported here differ from some of the previous estimates. The translocated Th. intermedium segments appeared to be bigger than the replaced wheat 7DL fragments. All the resistances derived from the L1 and P29 group 7 chromosomes and the 2Ai#2 chromosome were effective in reducing the number of infected plants and the mean virus titre, regardless of the background. Some evidence is discussed suggesting the long arm of the Th. intermedium group 7 chromosome 7Ai#1 carries two resistances, the distal Bdv2 and a proximal second gene.

La résistance au virus de la jaunisse nanisante de l’orge (BYDV) et au virus de la jaunisse nanisante des céréales (CYDV) a été documentée chez des lignées de blé possédant de la chromatine provenant du Th. intermedium. Plusieurs translocations conférant la résistance ont été rapportées sur le chromosome 7DL en provenance de deux sources indépendantes du Th. intermedium. L’une de celles-ci est la lignée d’addition L1 et l’autre est la substitution spontanée P29. Une autre source de résistance au sein des stocks génétiques du blé est disponible sous la forme d’une substitution 2Ai(2D). Les auteurs ont employé 38 marqueurs moléculaires et les délétions disponibles pour comparer la taille des translocations 7DL de manière plus précise que cela n’avait été fait antérieurement. Les auteurs ont également comparé l’efficacité de la résistance au BYDV chez les diverses lignées avant et après leur introduction dans un même fond génétique. TC14 a été confirmée comme étant la translocation la plus petite puisqu’elle remplace environ 20 % de l’extrémité distale de 7DL. Chez TC5 et TC10, 90 % du bras chromosomique a été remplacé par la chromatine du Th. intermedium; le 10 % proximal étant constitué de chromatine du blé. Au sein de YW642, la totalité de 7DL semble avoir été remplacée par la chromatine du Th. intermedium tel que confirmé par le marqueur codominant cfd68, lequel est situé dans le segment le plus rapproché du centromère. Dans la translocation P961341, les intervalles (« bins ») 3, 7 et 8 étaient remplacés par la chromatine du Th. intermedium, ce qui en fait la seconde plus petite translocation conférant la résistance au BYDV et au CYDV. Les tailles des translocations rapportées dans ce travail diffèrent de certaines des estimations antérieures. Les segments provenant du Th. intermedium semblent plus grands que les régions remplacées au sein du bras 7DL du blé. Toutes les résistances examinées, dérivées des chromosomes du groupe 7 chez L1 et P29 ainsi que du chromosome 2Ai#2, permettaient de réduire le nombre de plantes infectées et la charge virale moyenne sans égard au fond génétique. Les auteurs discutent certaines évidences suggérant que le bras long du chromosome de groupe 7 chez le Th. intermedium (7Ai#1) porterait deux résistances, le gène distal Bdv2 et un second gène proximal.

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2009

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