QTL mapping of protein content and seed characteristics under water-stress conditions in sunflower
Résumé
The purpose of this study was to identify genomic regions controlling seed protein content, kernel and hull weights, and seed density in water-stress conditions in sunflower (Helianthus annuus L.). The experiments consisted of a split-plot design (water treatment and recombinant inbred lines) with three blocks in two environments (greenhouse and field). High significant variation was observed between genotypes for all traits as well as for water treatment × genotype interaction. Several specific and nonspecific QTLs were detected for all traits under well-watered and water-stress conditions. Two SSR markers, ORS671_2 and HA2714, linked to protein content were identified that have no interaction with water treatments in greenhouse conditions. We also detected the E35M60_4 marker associated with kernel weight that had no interaction with water treatments. A specific QTL for protein content was detected with important phenotypic variance (17%) under water-stress conditions. Overlapping QTLs for protein content and seed density were identified in linkage group 15. This region probably has a peliotropic effect on protein content and seed density. QTLs for protein content colocated with grain weight traits were also identified.
Le but de cette étude était d’identifier les régions génomiques contrôlant la teneur en protéines de la graine, la masse de l’amande, la masse de la coque ainsi que la densité des graines en conditions de stress hydrique chez le tournesol (Helianthus annuus L.). Les expériences ont été réalisées à l’aide d’un dispositif en tiroirs (« split-plot » pour le régime hydrique et les lignées recombinantes fixées) avec trois blocs chacun dans deux expériences (en serre et au champ). Une variation phénotypique très significative a été observée entre les génotypes pour tous les caractères ainsi que pour l’interaction régime hydrique × génotype. Plusieurs QTL spécifiques et non-spécifiques ont été détectés pour tous les caractères dans les conditions d’alimentation hydrique abondante ou stressante. Deux marqueurs SSR liés à la teneur en protéines de la graine et n’affichant aucune interaction avec le régime hydrique, ORS671_2 et HA2714, ont été identifiés lors de l’expérience en serre. Les auteurs ont également identifié un marqueur (E35M60_4) associé à la masse de l’amande sans interaction avec le régime hydrique. Un QTL spécifique expliquant 17 % de la variance phénotypique pour la teneur protéique a été détecté en conditions de stress hydrique. Des QTL chevauchants pour la teneur en protéines et la densité des graines ont été identifiés sur le groupe de liaison 15. Cette région exerce vraisemblablement des effets pléiotropiques sur la teneur en protéines et la densité des graines. Des QTL pour la teneur en protéines co-localisant avec des caractères de masse des graines ont également été identifiés.