Targeted and Untargeted Approaches Unravel Novel Candidate Genes and Diagnostic SNPs for Quantitative Resistance of the Potato (Solanum tuberosum L.) to Phytophthora infestans Causing the Late Blight Disease
Notice bibliographique
Résumé
The oomycete Phytophthora infestans causes late blight of potato, which can completely destroy the crop. Therefore, for the past 160 years, late blight has been the most important potato disease worldwide. The identification of cultivars with high and durable field resistance to P. infestans is an objective of most potato breeding programs. This type of resistance is polygenic and therefore quantitative. Its evaluation requires multi-year and location trials. Furthermore, quantitative resistance to late blight correlates with late plant maturity, a negative agricultural trait. Knowledge of the molecular genetic basis of quantitative resistance to late blight not compromised by late maturity is very limited. It is however essential for developing diagnostic DNA markers that facilitate the efficient combination of superior resistance alleles in improved cultivars. We used association genetics in a population of 184 tetraploid potato cultivars in order to identify single nucleotide polymorphisms (SNPs) that are associated with maturity corrected resistance (MCR) to late blight. The population was genotyped for almost 9000 SNPs from three different sources. The first source was candidate genes specifically selected for their function in the jasmonate pathway. The second source was novel candidate genes selected based on comparative transcript profiling (RNA-Seq) of groups of genotypes with contrasting levels of quantitative resistance to P. infestans. The third source was the first generation 8.3k SolCAP SNP genotyping array available in potato for genome wide association studies (GWAS). Twenty seven SNPs from all three sources showed robust association with MCR. Some of those were located in genes that are strong candidates for directly controlling quantitative resistance, based on functional annotation. Most important were: a lipoxygenase (jasmonate pathway), a 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase (mevalonate pathway), a P450 protein (terpene biosynthesis), a transcription factor and a homolog of a major gene for resistance to P. infestans from the wild potato species Solanum venturii. The candidate gene approach and GWAS complemented each other as they identified different genes. The results of this study provide new insight in the molecular genetic basis of quantitative resistance in potato and a toolbox of diagnostic SNP markers for breeding applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».