1. Design of a Brassica rapa core collection for association mapping studies
- Author
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Zhao, Jianjun, Artemyeva, Anna, Del Carpio, Dunia Pino, Basnet, Ram Kumar, Zhang, Ningwen, Gao, Jie, Li, Fei, Bucher, Johan, Wang, Xiaowu, Visser, Richard G.F., and Bonnema, Guusje
- Subjects
Turnips -- Genetic aspects ,Allelomorphism -- Identification and classification ,Polyploidy -- Identification and classification ,Chromosome mapping -- Identification and classification ,Biological sciences - Abstract
A Brassica rapa collection of 239 accessions, based on two core collections representing different morphotypes from different geographical origins, is presented and its use for association mapping is illustrated for flowering time. We analyzed phenotypic variation of leaf and seed pod traits, plant architecture, and flowering time using data collected from three field experiments and evaluated the genetic diversity with a set of SSR markers. The Wageningen University and Research Centre (WUR) and the Vavilov Research Institute of Plant Industry (VIR) core collections had similar representations of most morphotypes, as illustrated by the phenotypic and genetic variation within these groups. The analysis of population structure revealed five subgroups in the collection, whereas previous studies of the WUR core collection indicated four subgroups; the fifth group identified consisted mainly of oil accessions from the VIR core collection, winter oils from Pakistan, and a number of other types. A very small group of summer oils is described, that is not related to other oil accessions. A candidate gene approach was chosen for association mapping of flowering time with a BrFLC1 biallelic CAPS marker and a BrFLC2 multiallelic SSR marker. The two markers were significantly associated with flowering time, but their effects were confined to certain morphotypes and (or) alleles. Based on these results, we discuss the optimal design for an association mapping population and the need to fix the heterogeneous accessions to facilitate phenotyping and genotyping. Key words: Brassica rapa, morphotypes, structure, alleles, association mapping, doubled haploids. Une collection de 239 accessions du Brassica rapa composee de deux collections nuckeaires representant les differents types morphologiques de diverses origines geographiques est deecrite et son utilisation en analyse d'association est illustree avec la date de floraison. Les auteurs ont analyse; la variation pheenotypique pour des caracteres de la feuille et de la silique, la forme de la plante et la date de floraison en utilisant les donneees recueillies lors de trois experiences au champ et evaluee la diversite genetique avec un jeu de marqueurs SSR. Les collections nuckeaires de Wageningen (WUR) et de Vavilov (VIR) comptaient des nombres comparables de la plupart des types morphologiques, tel qu'illustre par la variation pheenotypique et genetique au sein de ces groupes. L'analyse de la structure de la population a reveke l'existence de cinq sous-groupes au sein de la collection, tandis que les etudes anterieures de la collection WUR avaient suggere la presencedequatresous-groupes. Lecinquieme groupe identifie etait compose principalement d'accessions oleagineuses de la collection VIR, d'oleagineux d'automne du Pakistan et de quelques autres types. Un tres petit groupe d'oleagineux de printemps, sans lien avec les autres accessions d'oleagineux, est deecrit. Une approche faisant appel a des genes candidats a ete choisie pour l'analyse d'association avec la date de floraison. Un marqueur CAPS biallelique pour le gene BrFLC1 et un marqueur SSR multiallelique pour le gene BrFLC2 ont ete employes. Les deux marqueurs etaient significativement assockesa la date de floraison, mais leurs effets etaient limitesa certains types morphologiques ou alleles. Surla basedeces resultats, les auteurs discutent de la composition optimale d'une population pour l'analyse d'association et de la necessite de fixer les accessions heterogenes pour faciliter le phenotypage et le geenotypage. Mots-cles : Brassica rapa, types morphologiques, structure, alleles, analyse d'association, haploides doubles. [Traduit par la Redaction], Introduction The genus Brassica has a long history of world wide cultivation, and cultivated Brassica species comprises a large and diverse group of important vegetable, oil, fodder, and condiment crops. [...]
- Published
- 2010
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