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Detecting QTLs and putative candidate genes involved in budbreak and flowering time in an apple multiparental population

Authors :
Erica A. Di Pierro
Mario Di Guardo
Sébastien Martinez
Marco C. A. M. Bink
Jean-Jacques Kelner
Evelyne Costes
François Laurens
Eric van de Weg
Alix Allard
Jean Michel Legave
Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP)
Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)
Biometris
Wageningen University and Research Centre [Wageningen] (WUR)
Research and Innovation Centre
Edmund Mach Foundation (FEM)
Wageningen UR Plant Breeding
Department of Biosciences
University of Milan
Institut de Recherche en Horticulture et Semences (IRHS)
Université d'Angers (UA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST
European Project: 265582
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Wageningen University and Research [Wageningen] (WUR)
Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF)
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Università degli Studi di Milano = University of Milan (UNIMI)
AGROCAMPUS OUEST-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université d'Angers (UA)
Costes, Evelyne
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)
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AGROCAMPUS OUEST
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université d'Angers (UA)
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
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Source :
Journal of Experimental Botany, Journal of Experimental Botany 67 (2016) 9, Journal of Experimental Botany, Oxford University Press (OUP), 2016, pp.erw130. ⟨10.1093/jxb/erw130⟩, Journal of Experimental Botany, 67(9), 2875-2888, Journal of Experimental Botany, 2016, 67 (9), pp.erw130. ⟨10.1093/jxb/erw130⟩, Journal of Experimental Botany 9 (67), 2875–2888 . (2016), Journal of Experimental Botany, Oxford University Press (OUP), 2016, 67 (9), pp.erw130. ⟨10.1093/jxb/erw130⟩
Publication Year :
2016

Abstract

Highlight QTLs and candidate genes for the regulation of budbreak and flowering time reveal new hypotheses on temperature perception in growth resumption at spring time in apple.<br />In temperate trees, growth resumption in spring time results from chilling and heat requirements, and is an adaptive trait under global warming. Here, the genetic determinism of budbreak and flowering time was deciphered using five related full-sib apple families. Both traits were observed over 3 years and two sites and expressed in calendar and degree-days. Best linear unbiased predictors of genotypic effect or interaction with climatic year were extracted from mixed linear models and used for quantitative trait locus (QTL) mapping, performed with an integrated genetic map containing 6849 single nucleotide polymorphisms (SNPs), grouped into haplotypes, and with a Bayesian pedigree-based analysis. Four major regions, on linkage group (LG) 7, LG10, LG12, and LG9, the latter being the most stable across families, sites, and years, explained 5.6–21.3% of trait variance. Co-localizations for traits in calendar days or growing degree hours (GDH) suggested common genetic determinism for chilling and heating requirements. Homologs of two major flowering genes, AGL24 and FT, were predicted close to LG9 and LG12 QTLs, respectively, whereas Dormancy Associated MADs-box (DAM) genes were near additional QTLs on LG8 and LG15. This suggests that chilling perception mechanisms could be common among perennial and annual plants. Progenitors with favorable alleles depending on trait and LG were identified and could benefit new breeding strategies for apple adaptation to temperature increase.

Details

ISSN :
14602431 and 00220957
Volume :
67
Issue :
9
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of experimental botany
Accession number :
edsair.doi.dedup.....679b7fecd065e2f4ea6686e6325322da