Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/99
Title: Approccio molecolare per la scomposizione dei caratteri adattativi in Populus nigra L.: costruzione di una mappa genetica basata su marcatori AFLP, SBR e SNP
Other Titles: Molecular approach to dissect adaptive traits in native European Populus nigra L.: construction of a genetic linkage map based on AFLF, SSR and SNP markers
Authors: Gaudet, Muriel
Keywords: Populus nigra;Intra-specific cross;AFLP;SSR;SNP;Sex determination;Genetic mapping;Comparative mapping;QTL;Marker-assisted selection (MAS);Incrocio intra-specifico;Determinazione del sesso;Mappatura genetica;Mappatura comparativa;Selezione assistita da marcatori (MAS);AGR/05
Issue Date: 10-Apr-2006
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 18. ciclo
Abstract: 
Il genere Populus è ormai accettato come un modello per la ricerca di base sulle piante arboree. Populus trichocarpa è, infatti, la prima specie arborea il cui genoma è stato completamente sequenziato. Inoltre, i pioppi sono specie forestali di notevole interesse economico grazie alla loro rapida crescita. Tra le specie di pioppo indigene d’Europa, Populus nigra L. (pioppo nero) ha un interesse ecologico ed economico. È una specie pioniera degli ecosistemi riparali, ma è in pericolo di estinzione a causa della riduzione del suo habitat naturale. Populus nigra riveste un ruolo centrale anche nei programmi di miglioramento genetico ed ha contribuito all’ottenimento di molti ibridi inter-specifici di grande successo (Populus deltoides x Populus nigra = Populus x canadensis). Una migliore conoscenza del genoma di Populus nigra è rilevante per un efficace salvaguardia ed utilizzazione delle risorse genetiche ancora disponibili. In tale contesto, l’obiettivo principale di questo studio è la costruzione di una mappa genetica altamente informativa in Populus nigra. A questo scopo, due genotipi con fenotipi divergenti, provenienti da popolazioni naturali di Populus nigra, sono stati selezionati come genitori di un incrocio controllato intra-specifico, che ha originato un pedigree di 165 individui. Marcatori AFLP, SSR e SNP sono stati applicati a 92 individui F1 per l’analisi di associazione e mappatura. La costruzione della mappa è stata basata sulla strategia pseudo-testcross. In questo modo sono state ottenue due mappe, una per ciascun genitore. La mappa del genitore femminile include 368 marcatori (274 AFLP, 91 SSR e 3 SNP) e copre 2789 cM, con 20 gruppi di associazione, mentre la mappa del genitore maschile include 317 marcatori (205 AFLP, 106 SSR e 5 SNP) e copre 2816 cM, con 23 gruppi di associazione principali. Il carattere morfologico del sesso delle piante è stato inoltre mappato sul gruppo di associazione XIX del genitore maschile. Le mappe così generate sono ricche di SSR comuni anche alle mappe genetiche di Populus già pubblicate. L’allineamento con la mappa fisica di Populus trichocarpa con le altre mappe genetiche di Populus ha permesso l’identificazione dei 19 cromosomi aploidi di Populus. Il confronto di queste mappe di Populus nigra con le altre mappe di Populus ha permesso di validare l’ordine dei loci e ha mostrato un’importante sintenia e colinearità dei genomi. Una mappa framework per ciascun genitore è stata inoltre realizzata per permettere in prospettiva la mappatura di QTL per fenologia e crescita. I risultati sono discussi in relazione alle possibili applicazioni di queste mappe nella mappatura comparata, nell’analisi QTL e nella selezione assistita da marcatori.

The genus Populus has been accepted as model for fundamental research on trees. Populus trichocarpa is in fact the first tree to have its whole genome sequenced. In addition, poplars are forest trees of considerable commercial importance for their fast growth. Among the native European poplars, Populus nigra L. (black poplar) is a tree of ecological and economic interest. It is a pioneer species of riparian ecosystems but it is threatened with extinction because of the loss of its natural habitat. Populus niga also plays a central role in breeding programs and has contributed to many successful interspecific hybrids (Populus deltoides x Populus nigra = Populus x canadensis). For an effective protection and use of the remaining Populus nigra genetic resources, a better knowledge of Populus nigra genome is needed. In this context, the main objective of this study is the construction of a highly informative genetic map in Populus nigra. For this purpose, two Populus nigra genotypes, with divergent phenotypes, from natural Italian populations were selected as parents of a controlled intra-specific cross, which generated a mapping pedigree of 165 individuals. AFLP, SSR and SNP markers were used to genotype 92 F1 individuals for mapping analysis. The map construction was based on the pseudo-testcross strategy. In this way, two maps were obtained, one for each parent. The map of the female parent included 368 markers (274 AFLPs, 91 SSRs and 3 SNPs) and spanned 2789 cM with 20 linkage groups, whereas the male parent map, including 317 markers (205 AFLPs, 106 SSRs and 5 SNPs), spanned 2816 cM with 23 main linkage groups. Sex morphological trait was also mapped on the linkage group XIX on the male parent. The generated maps are rich in SSRs also shared among the published Populus maps. The alignment with the Populus trichocarpa physical map and the Populus genetic maps from other studies allowed the identification of the 19 haploid chromosomes of Populus. The comparison of these Populus nigra maps with the other Populus maps validated the accuracy of locus ordering and showed an important synteny and co-linearity of the genomes. A framework map for each parent was also constructed to allow the perspective of mapping QTLs for phenology and growth. The possible applications of these maps in comparative mapping, QTL analysis and marker-assisted selection are discussed.
Description: 
Dottorato di ricerca Ecologia forestale
URI: http://hdl.handle.net/2067/99
Rights: If not otherwise stated, this document is distributed by the Tuscia University Open Archive under a Creative Commons 2.0 Attribution - Noncommercial - Noderivs License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/)
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