1. Construction and characterization of two bacterial artificial chromosome libraries of pea (Pisum sativum L.) for the isolation of economically important genes.
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Coyne, C. J., McClendon, M. T., Walling, J. G., Timmerman-Vaughan, G. M., Murray, S., Meksem, K., Lightfoot, D. A., Shultz, J. L., Keller, K. E., Martin, R. R., Inglis, D. A., Rajesh, P. N., McPhee, K. E., Weeden, N. F., Grusak, M. A., Li, C.-M., and Storlie, E. W.
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PLANT genetics , *PLANT hybridization , *PLANT diseases , *GENOMES , *GENETICS ,PEA genetics - Abstract
Pea (Pisum sativum L.) has a genome of about 4 Gb that appears to share conserved synteny with model legumes having genomes of 0.2–0.4 Gb despite extensive intergenic expansion. Pea plant inventory (PI) accession 269818 has been used to introgress genetic diversity into the cultivated germplasm pool. The aim here was to develop pea bacterial artificial chromosome (BAC) libraries that would enable the isolation of genes involved in plant disease resistance or control of economically important traits. The BAC libraries encompassed about 3.2 haploid genome equivalents consisting of partially HindIII-digested DNA fragments with a mean size of 105 kb that were inserted in 1 of 2 vectors. The low-copy oriT-based T-DNA vector (pCLD04541) library contained 55 680 clones. The single-copy oriS-based vector (pIndigoBAC-5) library contained 65 280 clones. Colony hybridization of a universal chloroplast probe indicated that about 1% of clones in the libraries were of chloroplast origin. The presence of about 0.1% empty vectors was inferred by white/blue colony plate counts. The usefulness of the libraries was tested by 2 replicated methods. First, high-density filters were probed with low copy number sequences. Second, BAC plate-pool DNA was used successfully to PCR amplify 7 of 9 published pea resistance gene analogs (RGAs) and several other low copy number pea sequences. Individual BAC clones encoding specific sequences were identified. Therefore, the HindIII BAC libraries of pea, based on germplasm accession PI 269818, will be useful for the isolation of genes underlying disease resistance and other economically important traits. Le pois (Pisumsativum L.) a un génome d’environ 4 Gb qui semble présenter, en dépit d’une expansion intergénique considérable, une synthénie appréciable avec les légumineuses modèles dont les génomes varient entre 0,2 et 0,4 Gb. L’accession PI 269818 a été utilisée comme source de diversité génétique pour enrichir les ressources génétiques chez le pois cultivé. Le but de ce travail était de produire des banques de clones BAC (chromosomes bactériens artificiels) pour permettre le clonage de gènes impliqués dans la résistance aux pathogènes ou contrôlant des caractères agronomiques. Les banques de clones BAC offrent une couverture équivalent à environ 3,2 génomes haploïdes sous la forme de fragments HindIII de 105 kb en moyenne insérés dans l’un ou l’autre de deux vecteurs. Au total, 55 680 clones ont été produits dans le vecteur pCLD04541, un vecteur à oriT, faible nombre de copies, avec T-DNA et compétent pour la transformation génétique. De plus, 65 280 clones ont été produits dans le vecteur pIndigoBAC-5, un vecteur à simple copie avec oriS. L’hybridation des colonies à l’aide d’une sonde chloroplastique universelle a révélé qu’environ 1 % des clones contiennent de l’ADN chloroplastique. La présence d’environ 0,1 % de vecteurs vides a été établie en faisant le décompte des colonies blanches ou bleues. L’utilité de ces banques a été mesurée à l’aide de deux méthodes avec réplication. D’abord, des membranes à haute densité ont été criblées avec des séquences à faible nombre de copies. Ensuite, des pools d’ADN de plaques entières ont été amplifiés avec succès pour sept de neuf analogues de gènes de résistance (« RGA ) rapportés dans la littérature et pour plusieurs séquences du pois à faible nombre de copies. Des clones BAC individuels codant pour des séquences spécifiques ont été identifiés. Ainsi, ces banques d’inserts HindIII du pois, basées sur l’accession PI 269818, seront utiles pour le clonage de gènes conférant la résistance à des pathogènes ou d’autres caractères importants. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2007
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