Inheritance of two qualitative traits and a proposed genetic map for their linkage group in diploid potatoes

Summary

The inheritance of two traits in diploid potatoes was studied in progenies that originated from crosses between interspecific aneuploids and established marker gene stocks. ‘Pigmented whorl’ (Pw) and ‘underleaf pigmentation’ (Ul) were determined to be controlled by single dominant genes. Pigmented whorl was linked to the already establishedF Ow I B linkage group. A preliminary genetic map was established asF Ow Pw I with the map distance between the genes being 7, 3 and 8 units, respectively.

Zusammenfassung

Die Verbindung von Genen mit spezifischen Kopplungsgruppen und die Zuteilung derselben zu spezifischen Chromosomen haben bei der Kartoffel eben erst begonnen (Kessel, 1972). Die Entwicklung von Markierstämmen für viele Gene ist eine Vorbedingung für die wirksame Anwendung von Aneuploiden in Gen-Chromosomen-Assoziationen (Tabelle 1). Es wurde die Vererbung von zwei Merkmalen auf die Nachkommenschaften studiert, die aus Kreuzungen zwischen interspezifischen Aneuploiden und bestehenden Markierstämmen herrührten. Dünnschicht-Chromatographie wurde angewendet, um einige chemogenetische Markierer und einige unterschiedliche, früher nicht beschriebene Verbindungen zu bestimmen, welche dieP-, Ac- undR-gene umfassen.

‘Pigmentierter Quirl’ ist ein Merkmal, das sich in einer Anhäufung von Anthocyanin in jungen Blätter zeigt (Abb. 1). Es wurde festgestellt, dass dieses Merkmal durch ein einzelnes, dominantes Gen (Pw) kontrolliert wird, das mit dem Gen für die pigmentierte Fruchtknotenwand (Ow, Tabellen 2 und 3) gekoppelt war und deshalb auch mit der schon nachgewiesenen KopplungsgruppeF Ow I B verbunden ist.

Das andere untersuchte Merkmal betraf die ‘Pigmentierung der Blattunterseite’, die eine Anhäufung von Anthocyanin-Pigment auf der Unterseite der Fiederblättchen (Abb. 2) darstellt. Die Ergebnisse von 14 Familien zeigten, dass das Merkmal durch ein einzelnes dominantes Gen (Ul) gesteuert wird (Tabelle 4). Aus den Ergebnissen geht auch hervor, dassUl undPw positiv gekoppelt, aber mehr als 30 Crossover-Einheiten voneinander entfernt waren.

Die Nachkommenschaften von 17 Familien wurden auf Crossover-Typen ausgelesen. Der Testelter, Us-W 5328-11, hatte die GeneOw undI in der Kopplungsphase und das Gen F gekoppelt in der Repulsionsphase. Die Daten der Einfach-Zweifach-und Dreifach-Crossovers von F₁ und den Testkreuzungsfamilien wurden mit jedem der drei vorgeschlagenen Bereiche der Kopplungsgruppe kombiniert (Tabelle 5). Eine vorläufige genetische Karte wurde alsF Ow Pw I erstellt mit den Kartendistanzen von je 7, 3 und 8 Einheiten (Tabelle 6). Dieses Modell kann bei der zukünftigen Forschung mit verbesserten genetischen Stämmen angewendet werden.

Résumé

L'étude de l'association de gènes avec groupes spécifiques de linkage et de l'affectation de ces groupes de linkage à des chromosomes spécifiques, vient de débuter chez la Pomme de terre (Kessel, 1972). La découverte de stocks marqueurs pour de nombreux gènes est une condition nécessaire à l'utilisation efficace d'aneuploïdes dans les associations de gènes à chromosomes (tableau 1). L'hérédité de deux caractères a été étudiée dans les descendances issues de croisements entre aneuploïdes interspécifiques et des stocks existants de gènes marqueurs. La chromatographie en couche mince a été utilisée pour identifier quelques marqueurs chimiogénétiques et quelques différentes combinaisons incluant les gènesP, Ac etR qui n'avaient pas été décrits jusqu'à présent.

Le caractère ‘verticille pigmenté’ s'exprime par une accumulation d'anthocyane dans le verticille des jeunes feuilles (fig. 1). Il s'est révélé que ce caractère est dû à un seul gène dominant (Pw) lié au gène de paroi ovarienne pigmentée,Ow (tableaux 2 et 3) et, par conséquent, aussi au groupe de linkagesF Ow I B déjà identifié.

L'autre caractère étudié est la ‘pigmentation de la face inférieure de la feuille’, qui consiste en une accumulation du pigment anthocyanique à la face inférieure des folioles (fig. 2). L'étude de 14 familles montre que ce caractère est dû à un seul gène dominantUl (tableau 4). Les résultats indiquent aussi queUl etPw sont positivement liés mais que plus de 30 points de cross-over les séparent.

La descendance de 17 familles a été étudiée pour les types de cross-over. Le parent testeur, US-W 5328-11, possède les gènesOw etI liés dans la phase d'appariement et le gèneF lié dans la phase d'éloignement. Le nombre de cross-over simples, doubles et triples à la F1 et dans les tests de croisements des familles ont été combinés pour chacune des trois régions proposées du groupe de linkages (tableau 5). Une carte génétique préliminaire a été établie comprenantF Ow Pw I, les distances linéaires étant respectivement 7, 3 et 8 unités (tableau 6). Ce modèle peut être utilisé dans toute recherche future avec des stocks génétiques perfectionnés.