1. Allelic variation at the rpv1 locus controls partial resistance to Plum pox virus infection in Arabidopsis thaliana
- Author
-
Laurence Ouibrahim, Aurélie Chague, Stéphanie Mariette, Véronique Decroocq, Gaëlle Pagny, Sylvain Poque, Thierry Candresse, Carole Caranta, Jean-Philippe Eyquard, Mélodie Caballero, Biologie du fruit et pathologie (BFP), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2, Unité de recherche Génétique et amélioration des fruits et légumes (GALF), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), from patterns to models in computational biodiversity and biotechnology (PLEIADE), Biodiversité, Gènes & Communautés (BioGeCo), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bordeaux (UB)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bordeaux (UB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bordeaux (UB), EPR Aquitaine (#20091201003)INRA division of Plant Breeding, European Project: 204429,EC:FP7:KBBE,FP7-KBBE-2007-1,SHARCO(2008), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1, Génétique et Amélioration des Fruits et Légumes (GAFL), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Biodiversité, Gènes & Communautés (BioGeCo), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bordeaux (UB)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB), and Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest
- Subjects
0106 biological sciences ,QTL mapping ,Candidate gene ,Chloroplasts ,Arabidopsis thaliana ,approche gène candidat ,Arabidopsis ,variation allélique ,Plant Science ,01 natural sciences ,Genetic analysis ,résistance partielle ,résistance aux agents pathogènes ,association mapping ,Disease Resistance ,Recombination, Genetic ,0303 health sciences ,Vegetal Biology ,biology ,Plum pox virus ,Chromosome Mapping ,Plants, Genetically Modified ,Agricultural sciences ,partial resistance ,recessive resistance ,PPV ,cPGK ,Research Article ,Green Fluorescent Proteins ,Locus (genetics) ,[SDV.BID]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity ,Quantitative trait locus ,Genes, Plant ,Virus ,03 medical and health sciences ,Quantitative Trait, Heritable ,Tobacco ,Gene Silencing ,Allele ,Gene ,sharka ,Alleles ,030304 developmental biology ,Plant Diseases ,Ecotype ,Biolistics ,biology.organism_classification ,Virology ,Partial resistance ,Plant Leaves ,Phosphoglycerate Kinase ,Genetic Loci ,Biologie végétale ,Sciences agricoles ,résistance recessive ,010606 plant biology & botany ,Genome-Wide Association Study - Abstract
Background Sharka is caused by Plum pox virus (PPV) in stone fruit trees. In orchards, the virus is transmitted by aphids and by grafting. In Arabidopsis, PPV is transferred by mechanical inoculation, by biolistics and by agroinoculation with infectious cDNA clones. Partial resistance to PPV has been observed in the Cvi-1 and Col-0 Arabidopsis accessions and is characterized by a tendency to escape systemic infection. Indeed, only one third of the plants are infected following inoculation, in comparison with the susceptible Ler accession. Results Genetic analysis showed this partial resistance to be monogenic or digenic depending on the allelic configuration and recessive. It is detected when inoculating mechanically but is overcome when using biolistic or agroinoculation. A genome-wide association analysis was performed using multiparental lines and 147 Arabidopsis accessions. It identified a major genomic region, rpv1. Fine mapping led to the positioning of rpv1 to a 200 kb interval on the long arm of chromosome 1. A candidate gene approach identified the chloroplast phosphoglycerate kinase (cPGK2) as a potential gene underlying the resistance. A virus-induced gene silencing strategy was used to knock-down cPGK2 expression, resulting in drastically reduced PPV accumulation. Conclusion These results indicate that rpv1 resistance to PPV carried by the Cvi-1 and Col-0 accessions is linked to allelic variations at the Arabidopsis cPGK2 locus, leading to incomplete, compatible interaction with the virus. Electronic supplementary material The online version of this article (doi:10.1186/s12870-015-0559-5) contains supplementary material, which is available to authorized users.
- Published
- 2015
- Full Text
- View/download PDF