L’adaptation d’un champignon pathogène à son milieu, ainsi que l’évolution et la structuration des populations qui en découlent, sont fortement influencés par ses traits d’histoire de vie qui conditionnent sa fitness. C’est ce que nous avons illustré chez Melampsora larici-populina, l’agent de la rouille du peuplier. Ainsi, nous avons mis en évidence que le volume des spores du champignon évolue de manière répétable au cours des épidémies annuelles dans la vallée de la Durance, et ce sous l’effet de la sélection naturelle, signe que ce trait intervient directement dans le processus adaptatif du champignon. Par conséquent, les contraintes génétiques conditionnant le potentiel adaptatif du champignon en lien avec les traits d’histoire de vie ont été étudiées en laboratoire, au sein d’une descendance S1 issue de l’autofécondation d’une souche de référence. Les résultats obtenus suggèrent que M. larici-populina présente un potentiel adaptatif élevé. Enfin, une carte génétique à haute résolution du champignon, comprenant 18 chromosomes, a été construite afin d’étudier le déterminisme génétique de ces traits d'histoire de vie. Un locus de virulence ainsi que des QTL intervenant dans l’expression de la taille des lésions ont pu être détectés et positionnés avec précision sur cette carte. Ce travail a mis en évidence le rôle des traits quantitatifs dans l’adaptation et la structuration des populations de M. larici-populina en réponse aux pressions de sélection du milieu, en lui conférant un potentiel adaptatif élevée, essence de l’adaptation des organismes. Il ouvre également de nombreuses perspectives de recherche visant à identifier les bases génétiques de l’adaptation de ce champignon pathogène à son hôte, éléments indispensables à l’élaboration de stratégies de lutte durables / Adaptation of a phytopathogenic fungus to its environment, as well as the resulting evolution and structuration of its populations, are strongly influenced by its life history traits which condition its fitness. This is illustrated here with the poplar rust fungus Melampsora larici-populina. Hence, we showed that spore volume repeatedly evolved through natural selection, during annual epidemics in the Durance River valley, showing the implication of this trait in the fungus adaptive processes. Consequently, genetic constraints conditioning the adaptive potential of the fungus, in connection with life history traits, were studied in laboratory, over a progeny resulting from a selfing of a reference strain. Results suggest that M. larici-populina has a high adaptive potential. Finally, a high resolution genetic map of the fungus, comprising 18 chromosomes, has been built in order to study genetic determinism of these traits. One locus of virulence and three QTL involved in the expression of the lesion size were detected and accurately mapped on this map. This work emphasizes the role of quantitative traits in adaptation and structuration of M. larici-populina populations in response to the environmental selective pressures, by conferring an adaptive potential, the basis of organisms’ adaptation. It also opens many opportunities to identify the genetic bases of adaptation of this fungus, these elements being essential for the development of sustainable strategies of disease control

Cranberry common bean (Phaseolus vulgaris L.) is planted worldwide and consumed as a critical food source of human protein, fibre, carbohydrates, and minerals. Marsh spot (MS) is a physiogenic disorder which severely impacts seed quality in common beans. Previous studies indicate that MS involves a nutritional disorder caused by Mn deficiency. However, the inheritance and genetic mechanism of MS resistance are still not fully understood. To investigate the genetics of MS resistance, a population of 138 recombinant inbred lines (RILs) was developed from a bi-parental cross between a susceptible cultivar Messina and a resistant cultivar Cran09. The population and its two parents were evaluated for MS resistance during five consecutive years from 2015 to 2019 in both sandy and heavy clay soils in Morden, Manitoba, Canada. The severities of MS were rated and subsequently converted to MS resistance index (MSRI) and MS incidence (MSI). Statistical analyses indicated that MSI and MSRI were highly correlated (r = 0.96-0.99) and had high broad-sense heritability (H²) of 86.5% and 83.2%, respectively. Joint segregation analysis (JSA) of 18 phenotypic datasets from five years and two soil types showed that MS resistance was controlled by four major genes with genetic interactions - one of which may suppress the additive effect of the other three genes. To identify the quantitative trait loci (QTL) and the candidate genes associated with the MS resistance, the 138 RILs and the two parents were sequenced using genotyping by sequencing approach. A total of 52,676 SNPs were detected. After further filtering with a threshold of minor allele frequency > 0.01 and call rate > 20%, 2,061 SNPs were retained and then imputed for genetic map construction and QTL mapping. A genetic map consisting of 2,058 SNP markers on 11 linkage groups or chromosomes was constructed, which covered 1,004 recombination blocks with a total length of 6,449 cM and an average block of 6.42 cM. Three linkage map-based QTL-mapping models ICIM-ADD, ICIM-EPI, and GCIM and one genome-wide association study (GWAS) model RTM-GWAS for 18 phenotypic datasets from different years and soil types were used for identification of QTL. A total of 36 QTL, including 21 of additive and 15 of epistatic effects, were identified. Functional gene annotation analysis revealed 151 Mn-related candidate genes across the common bean reference genome and 17 of them harbored the six QTL discovered in this study. In conclusion, MS resistance in common bean is a highly heritable trait and controlled by several major and minor genes. The results of JSA and QTL mapping advance the current understanding of the genetic mechanisms of MS resistance in cranberry common bean, and provide additional resources for application in genomics-assisted breeding and potential isolation and functional characterization of the candidate genes.

We propose Bayesian methods for selecting and estimating different types of mixture models which are widely used inGenetics and MolecularBiology. We specifically propose data-driven selection and estimation methods for a generalized mixture model, which accommodates the usual (independent) and the first-order (dependent) models in one framework, and QTL (quantitativetrait locus) mapping models for independent and pedigree data. For clustering genes through a mixture model, we propose three nonparametric Bayesian methods: a marginal nested Dirichlet process (NDP), which is able to cluster distributions and, a predictive recursion clustering scheme (PRC) and a subset nonparametric Bayesian (SNOB) clustering algorithm for clustering bigdata. We analyze and compare the performance of the proposed methods and traditional procedures of selection, estimation and clustering in simulated and real datasets. The proposed methods are more flexible, improve the convergence of the algorithms and provide more accurate estimates in many situations. In addition, we propose methods for estimating non observable QTLs genotypes and missing parents and improve the Mendelian probability of inheritance of nonfounder genotype using conditional independence structures.We also suggest applying diagnostic measures to check the goodness of fit of QTLmappingmodels. / Nos propomos métodos Bayesianos para selecionar e estimar diferentes tipos de modelos de mistura que são amplamente utilizados em Genética e Biologia Molecular. Especificamente, propomos métodos direcionados pelos dados para selecionar e estimar um modelo de mistura generalizado, que descreve o modelo de mistura usual (independente) e o de primeira ordem numa mesma estrutura, e modelos de mapeamento de QTL com dados independentes e familiares. Para agrupar genes através de modelos de mistura, nos propomos três métodos Bayesianos não-paramétricos: o processo de Dirichlet aninhado que possibilita agrupamento de distribuições e, um algoritmo preditivo recursivo e outro Bayesiano não- paramétrico exato para agrupar dados de alta dimensão. Analisamos e comparamos o desempenho dos métodos propostos e dos procedimentos tradicionais de seleção e estimação de modelos e agrupamento de dados em conjuntos de dados simulados e reais. Os métodos propostos são mais flexíveis, aprimoram a convergência dos algoritmos e apresentam estimativas mais precisas em muitas situações. Além disso, nos propomos procedimentos para estimar o genótipo não observável dos QTL se de pais faltantes e melhorar a probabilidade Mendeliana de herança genética do genótipo dos descendentes através da estrutura condicional de independência entre as variáveis. Também sugerimos aplicar medidas de diagnóstico para verificar a qualidade do ajuste dos modelos de mapeamento de QTLs.

No description available.

No description available.

Diplodia ear rot caused by the fungus Stenocarpella maydis (Berkeley) and Stenocarpella macrospora (Earle) have become one of the most important limiting factors for the production of Corn (Zea mays L.) in Brazil. The fungus can attack the stalks, leaves and the grain causing significant reductions on yield and the overall quality of the grain, since it can produce micotoxinas that are dangerous to livestock. Resistance to ear rot by Stenocarpella sp in corn is quantitative and highly influenced by the environment and even that artificial inoculation techniques are available to screen for the disease the overall cost is very expensive. The objective of this study was the identification of quantitative trait loci (QTL s) associated with ear rot resistance by Stenocarpella sp in one breeding population composed of 141 doublehaploid progenies resulted from the cross among the resistant inbred MONDR1 and the susceptible inbred MONDS1 in testcrosses with the susceptible tester MONDS5. Testcrosses were evaluated at harvest time after artificial inoculation for ear rot at three different locations in the central region of Brazil during the 2005/06 summer season. Thru Composite interval mapping (CIM), a total of three QTL s (LOD>2.5) for ear rot resistance were identified at chromosomes 2, 3 and 5, all together accounting for up 26% of total phenotypic variation for this character. The identification of two QTL s for ear rot resistance coming from the susceptible parent MONDS1 appear to indicate the presence of the phenomena of transgressive segregation. Additionally we were able to identify six double-haploid progenies with high level of resistance to ear rot by Stenocarpella (MDH15, MDH443, MDH95, MDH2, MDH120 e MDH81), being those recommended for their incorporation into the breeding program as new breeding sources for the Central Brazil regions. / Grãos ardidos causados pelos fungos Stenocarpella maydis (Berkeley) e Stenocarpella macrospora (Earle) tem se constituído num dos maiores fatores limitantes para a produção de milho (Zea mays L.) no Brasil. Estes fungos podem causar infecções no colmo, folhas e grãos, podendo ocasionar reduções significativas na produtividade e na qualidade do grão, pela produção de micotoxinas daninhas para aves e bovinos. A resistência para podridão de grão por Stenocarpella sp apresenta herança quantitativa e pode ser altamente influenciada pelo meio ambiente, e embora existam técnicas de inoculação que facilitam a discriminação de materiais suscetíveis, isto requer de grande quantidade de recursos. O objetivo do presente trabalho foi à identificação de locos de caracteres quantitativos (QTL) associados à resistência para podridão de grãos ( grãos ardidos ) ocasionados por Stenocarpella sp numa população de 141 progênies duplo-haplóides derivadas do cruzamento entre a linhagem resistente MONDR1 e a linhagem susceptível MONDS1 em testcross com o testador susceptível MONDS5. A porcentagem de espigas infectadas por Stenocarpella sp foi registrada para cada uma das testcrosses apos da inoculação artificial em três localidades na região Central de Brasil durante a Safra agrícola 2005/06. Mediante a análise de mapeamento por intervalo composto foram identificados três QTL s com LOD>2.5 para resistência à grãos ardidos nos cromossomos 2, 3 e 5, sendo estes em conjunto, responsáveis por ate 26% de variação fenotípica para este caráter. A identificação de dois QTL s para resistência a grãos ardidos por Stenocarpella sp com origem no progenitor susceptível parece indicar a presença do fenômeno de segregação transgressiva. Adicionalmente foram identificadas seis progênies duplohaplóides com alto nível de resistência a grãos ardidos (MDH15, MDH443, MDH95, MDH2, MDH120 e MDH81), sendo estas recomendadas para sua incorporação no programa de melhoramento para a região central do Brasil. / Mestre em Genética e Bioquímica

Doctor of Philosophy / Agronomy / Allan K. Fritz / Bikram S. Gill / Gary M. Paulsen / Post-anthesis high temperature stress in wheat (Triticum aestivum L.) is a major cause of yield reduction. This process results in the loss of viable leaf area and a decrease in green leaf duration ultimately causing a yield loss. The objectives of this study were to (i) phenotype a recombinant inbred line population for heat tolerance traits, (ii) understand the genetic basis of heat tolerance by mapping quantitative trait loci (QTL) linked to yield-related traits under high temperature, (iii) model stay-green under high temperature stress and map the QTL linked to stay-green parameters, and (iv) validate the markers linked to QTL under field conditions. A filial6:7 (F6:7) recombinant inbred line (RIL) population was developed by crossing Ventnor, a heat-tolerant white winter wheat with Karl 92, a relatively heat susceptible hard red winter wheat. From 10 DAA to maturity, the treatments of optimum temperature or high temperature stress (30/25°C) were imposed on the RILs. The traits measured included grain filling duration (GFD), kernels per spike, thousand kernel weight (TKW), and grain filling rate (GFR). The stay-green traits calculated were: i) time between 75% and 25% green, ii) maximum rate of senescence, iii) time to maximum rate of senescence, and v) percent green at maximum senescence. Genetic characterization was performed using microsatellite (SSR), amplified fragment length polymorphism (AFLP) and a sequence tag site (STS) markers. GFD was positively correlated with TKW and negatively with GFR and maximum rate of senescence. Principle component analysis (PCA) showed kernels per spike, maximum rate of senescence, and TKW accounted for 98% of total variability among the genotypes for heat tolerance. The most significant QTL for yield traits co-localized with marker Xgwm296 for TKW, Xgwm356 for kernels per spike, and Xksum61 for GFR. The QTL for stay-green traits co-localized with markers P41/M62-107 on Chromosome 2A, Xbarc136 on Chromosome 2D, P58/MC84-146 on Chromosome 3B, P58/M77-343 on Chromosome 6A, and. P58/MC84-406 on Chromosome 6B. These results indicate that increased green leaf area duration has a positive effect on the grain yield under high temperature. Once the kernels per spike are established, GFD and TKW can be used as selection criteria for post-anthesis heat-tolerance.

Le champignon Fusarium graminearum est l'un des principaux agents responsables de la fusariose des épis, une maladie nécrosante des céréales associée à une contamination des grains et des aliments par des mycotoxines. De récentes observations suggèrent une évolution de l’agressivité des populations de ce pathogène, questionnant l’efficacité et la durabilité des moyens de luttes actuels. Mieux anticiper cette évolution nécessite une meilleure caractérisation de la diversité phénotypique et génotypique existante entre souches. Six nouveaux génomes de F. graminearum ont été séquencés et ont permis l’identification et la caractérisation de 243 000 variations génétiques. La majorité de ces variants (77%) est concentrée dans des îlots de polymorphisme, représentant 32% du génome et enrichis en probables effecteurs liés à la pathogénicité de F. graminearum. La construction d’une population recombinante, et son génotypage avec 1 300 marqueurs moléculaires, ont permis le développement de la première carte génétique à haute-densité de l’espèce. La corrélation entre le taux de recombinaison et le polymorphisme a mis en évidence une organisation « à deux-vitesses » du génome de cette espèce. Finalement, l’intégration de ces données dans une approche de génétique quantitative a permis l’identification d’un locus polymorphe, affectant le gène FgVeA, et responsable de 90% de la variation d’agressivité et de la production de mycotoxine observée. Les différents résultats obtenus durant ces travaux font l’objet d’une discussion générale sur le potentiel adaptatif et d’évolution de ce pathogène. / F. graminearum is one of the main causal agents of the fusarium head-blight (FHB), a cereal disease leading to head necrosis, in addition to grain and food/feed contamination by stable and toxic metabolites. Recent observations refer to an increase of pathogenicity, questioning efficiency and durability of current management practices. In order to anticipate this evolution, we must bring a deeper characterization of the currently existing diversity. Six new genomes of F. graminearum were sequenced, and 243,000 genetic variations have been identified and characterized. Seventy seven percent of the total number of the variants was located within 32% of the genome, delineating highly polymorphic islands. These islands are enriched with probable effectors linked to Fusarium’s pathogenicity. The construction and the genotyping on 1,300 molecular markers of a recombinant population have enabled the development of the first high-density genetic map of the species. The remarkable correlation between polymorphism and recombination rate highlighted the 'two-speed' genome organization of this pathogen. Finally, the integration of these data through a quantitative genetic approach allowed the discovery of one quantitative trait locus, likely to affect the gene FgVeA, and responsible for 90% of the observed variation of aggressiveness and mycotoxin production. These results are discussed in the light of F. graminearum’s adaptive potential and evolution.

Les adaptations florales à des pollinisateurs comme les changements de forme de la corolle entraînent souvent un isolement reproducteur et donc la spéciation. Malgré leur importance écologique, les mécanismes génétiques à l'origine de cette diversité de caractères sont encore mal compris, surtout en dehors des espèces modèles. L’objectif de mon projet de maîtrise était donc d'identifier les gènes impliqués dans la variation de la forme de la corolle entre deux espèces du genre Rhytidophyllum (famille des Gesneriaceae), qui ont des modes de pollinisation différents. La première, R. rupincola, a des fleurs tubulaires et est strictement pollinisée par les colibris, tandis que la seconde, R. auriculatum, a des fleurs plus ouvertes et est pollinisée par les colibris et les chauves-souris. Dans cette étude, nous avons fait une revue de littérature et utilisé une approche de transcriptomique comparative pour identifier des gènes candidats qui pourraient expliquer la variation de la forme florale entre R. auriculatum et R. rupincola. Nous avons ensuite testé leur association avec la variation de la forme de la corolle en utilisant la cartographie de loci de traits quantitatifs (QTLs) pour une population hybride F2. Les résultats ont montré que 7 des 29 gènes candidats étaient associés à 8 QTLs différents. La répartition et la fonction supposée de ces gènes suggèrent que la forme de la corolle est un trait complexe. Ce type d'étude est rarement entrepris chez des espèces non-modèles, mais il est important afin d'intégrer la génétique du développement floral dans une perspective évolutive. / Floral adaptations to specific pollinators like corolla shape changes often result in reproductive isolation and thus speciation. But despite their ecological importance, the genetic mechanisms behind this diversity of traits are still poorly understood, especially outside model species. Hence, our goal is to identify genes involved in corolla shape variation between two species of the Rhytidophyllum genus (Gesneriaceae family) from the West Indies, which is characterized by shifts in pollination modes during its evolution. The first one, R. rupincola, has a tubular corolla and is strictly pollinated by hummingbirds. The second one, R. auriculatum, has more open flowers and is pollinated by both hummingbirds and bats. We know from previous work that the variation in morphological floral traits between these species is explained by a few quantitative trait loci (QTLs) of moderate to small effect (Alexandre et al., 2015), but we still do not know which genes underly these loci. In this study, we surveyed the literature and used a comparative transcriptomic approach to identify candidate genes that could explain floral variation between R. auriculatum and R. rupincola. We then tested their association with corolla shape variation using QTL mapping for a F2 hybrid population. Results showed that 7 out of 29 candidate genes were included within 8 different QTL. The number, repartition and putative function of these genes suggest that corolla shape is a complex trait. This sort of investigation is rarely undertaken in non-model species, but is important to integrate developmental genetics with an evolutionary perspective.

Raps (Brassica napus L.) ist heute die drittwichtigste Ölfrucht weltweit. Einer der Hauptgründe für die große Anbaubedeutung liegt in der Züchtung von Sorten mit niedrigem Gehalt an Glucosinolaten (GSL) im Samen, welche die Koppelnutzung des Öls und des Rapskuchens in der Tierfütterung möglich machte. GSL sind schwefelhaltige, sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe und ein Charakteristikum der Familie der Kreuzblütler, zu der Raps zählt. Die Funktion der GSL in der Pflanze wird zusammen mit dem sie abbauenden Enzym Myrosinase als konstitutiver Abwehrmechanismus gegenüber unspezifischen Fraßfeinden gesehen, dem sogenannten Glucosinolat-Myrosinase System. Raps wird aber auch von Schädlingen befallen, die speziell nur Kreuzblütler als Wirtspflanzen akzeptieren. Bei einigen spezialisierten Schädlingsarten der Kreuzblütler konnte gezeigt werden, dass GSL oder ihre Abbauprodukte einen Einfluss auf das Verhalten bei der Wirtspflanzenwahl, bei der Eiablage oder beim Fraß haben können. Es besteht also die Möglichkeit, dass über GSL in der Grünmasse eine quantitative Resistenz gegenüber Schadinsekten vermittelt wird und die genetische Variation von GSL im Rapsgenpool eine natürliche Resistenzquelle darstellt. Jedoch ist die Vererbung der GSL in Blatt und Stängel im Gegensatz zu den GSL im Samen wenig untersucht. Die Zielsetzung dieser Arbeit bestand daher einerseits in der Evaluierung von GSL-Gehalten und -mustern als potentielle Resistenzfaktoren gegenüber den spezialisierten Rapsschädlingen „Großer Rapsstängelrüssler“ (Ceutorhynchus napi) und „Gefleckter Kohltriebrüssler“ (Ceutorhynchus pallidactylus) und andererseits in einer genetischen Analyse der GSL-Gehalte in Blatt und Stängel. Dazu wurden dreijährige Feldversuche an vier Standorten durchgeführt, in denen 28 genetisch sehr unterschiedliche Genotypen, darunter 15 Rapsresynthesen und 13 ältere und neuere Zuchtsorten hinsichtlich der Variation von GSL-Gehalten und –Zusammensetzungen in Grünmasse und Samen und deren Anfälligkeit gegenüber den beiden Rapsstängelschädlingen evaluiert wurden. Die Daten des Schädlingsbefalls wurden in der Abteilung Agrarentomologie erhoben und entstammen der parallel durchgeführten Dissertation von Schäfer-Kösterke (2015). Um die Selektionsmöglichkeiten auf unterschiedliche GSL-Gehalte in Samen und Grünmasse zu eruieren, wurde die Vererbung von GSL in einem weiteren Experiment mit Hilfe einer DH-Population untersucht. Die Hauptfrage dieser QTL-Kartierung war, inwieweit am GSL-Stoffwechsel beteiligte Genomregionen sich zwischen Stängeln, Blättern und Samen unterscheiden. In der Auswertung der Versuchsserie zur Variation der GSL konnte für die elf identifizierte GSL eine große genetische Variation mit hohen Heritabilitäten festgestellt werden. Als großer Einflussfaktor auf die GSL-Gehalte der Genotypen erwies sich das Entwicklungsstadium der Pflanzen: Die über 28 Genotypen gemittelten GSL-Gesamtgehalte in der Grünmasse nahmen vom ersten Probenahmetermin von 18 µmol im Schossen zum zweiten auf 4 µmol bei Blühbeginn ab. Weiterhin hatten Samen im Mittel der Genotypen um 47 µmol höhere GSL-Gehalte als die Grünmasse, und Stängel um ca. 3 µmol höhere Gehalte als Blätter. Auch die mittlere GSL-Zusammensetzung der Genotypen unterschied sich deutlich zwischen Samen und Grünmasse, jedoch nicht zwischen den zwei Probenahmeterminen. Zusätzlich hatten Standort und Jahr einen Einfluss, wobei in den Jahren 2012 und 2013 die Standorteffekte größer als die der Jahre waren. Zwischen den Pflanzenteilen Blatt und Stängel bestand eine hohe Korrelation von 0,96 für den GSL-Gesamtgehalt. Zwischen Samen und Grünmasse war die Beziehung für die GSL-Gesamtgehalte mit 0,60 weniger deutlich und für die Gruppe der indolischen GSL mit 0,14 nicht mehr vorhanden. Die komplexe zeitliche und räumliche Verteilung der GSL innerhalb der Pflanze wird im Zusammenhang mit der Bedeutung von Transportprozessen diskutiert. Bei der Untersuchung der Beziehung zwischen dem Befall durch Stängelschädlinge und GSL stellte sich heraus, dass der natürliche Schädlingsdruck im Freiland mit durchschnittlich 2,6 Rapsstängelrüsslerlarven pro Pflanze und 2,8 Kohltriebrüsslerlarven pro Pflanze sehr niedrig war. Daher konnte eine Differenzierung der Genotypen im Rapsstängelrüsslerbefall nur an einem Standort in den Jahren 2012 und 2013 statistisch abgesichert werden. Für den Kohltriebrüsslerbefall gab es an keinem Standort statistisch absicherbare, genotypische Unterschiede. In den beiden ausgewerteten Umwelten zeigten sich keine signifikanten Beziehungen zwischen GSL-Gesamtgehalt, Alkenyl-GSL, Indol-GSL oder den elf einzelnen GSL und dem Befall mit Rapsstängelrüsslerlarven pro Pflanze. Hauptkomponentenanalysen und Vergleiche zwischen unter-schiedlich stark befallenen Gruppen von Genotypen ließen ebenfalls nicht auf lineare Zusammenhänge zwischen GSL-Gehalten oder -Zusammensetzungen und der Wirtspflanzenpräferenz des Rapsstängelrüsslers oder auch des Stängelfraßes der Larven schließen. Allerdings fiel die Resynthese S30 in beiden ausgewerteten Umwelten durch eine niedrige Anzahl an Rapsstängelrüssler-larven und einen niedrigen Anteil Minierfraß auf. GSL-Zusammensetzung und GSL-Gesamtgehalt von S30 zeigten jedoch keine Besonderheiten. Für die Kartierung von am GSL-Stoffwechsel beteiligten Quantitative Trait Loci (QTL) wurden GSL in Blatt, Stängel und Samen von 120 DH-Linien der DH-Population ‚L16 x Express‘ untersucht. Die beiden Populationseltern L16 und Express unterscheiden sich nicht nur durch unterschiedliche GSL-Gesamtgehalte im Samen (L16 59,0 µmol vs. Express 26,4 µmol) und in der Grünmasse (L16 1,1 µmol vs. Express 6,2 µmol), sondern auch in der relativen Zusammensetzung von Alkenyl- und Indol-GSL (L16 31 % Indol-GSL vs. Express 10 % Indol-GSL). Die über zwei Orte gemittelten GSL-Gehalte der Population waren zum Knospenstadium in der Grünmasse mit 5,4 µmol in Stängeln und 3,7 µmol in Blättern sehr niedrig, zur Reife in den Samen mit 48,6 µmol jedoch hoch. Die Heritabilitäten der Merkmale mit signifikanter genotypischer Variation lagen im Stängel zwischen 0,64 und 0,86, im Blatt zwischen 0,55 und 0,89 und im Samen zwischen 0,70 und 0,98. Die Korrelationen der GSL-Gesamtgehalte zwischen Blatt und Stängel lag bei 0,95, diejenige zwischen Stängel (Blatt) und Samen bei 0,52 (0,53). Die erstellte Kopplungskarte enthielt 4003 SNP-Marker, deren 19 Kopplungsgruppen 2050 centiMorgan abdeckten. Der mittlere Abstand zwischen zwei Markern lag bei 2 cM. Es wurden insgesamt 115 QTL gefunden von denen 49 QTL für die GSL-Gehalte im Samen, 35 QTL für die Gehalte im Stängel und 31 QTL für die Gehalte im Blatt verantwortlich waren. Für aliphatische GSL zeigten sich drei Hauptregionen auf den Kopplungsgruppen A03, C02 und C09. Während auf A03 und C09 QTL aus allen Pflanzenteilen lokalisiert wurden, regulierten die QTL auf C02 spezifisch die Gehalte im Samen. Für Indol GSL-Gehalte von Blatt und Stängel existierten zwei Hauptregionen auf den Kopplungs-gruppen A02 und C07, welche von denen im Samen (auf A03, C02 und C05) getrennt lokalisiert waren. Die Ergebnisse zeigen, dass 1) die Akkumulation von aliphatischen und indolischen GSL durch gentrennte Genomregionen gesteuert wurde, 2) GSL-Gehalte in Blatt und Stängel durch identische Genomregionen kontrolliert wurden und 3) die GSL-Akkumulation im Samen teils von den gleichen Regionen des Genoms wie in Blatt und Stängel, teils aber auch durch für Samen spezifische Genomregionen reguliert wurde.