Return to search

Barley adaptation to stress prone environments

Multi
environment
trials
conducted
over
mapping
population
are
often
used
to
test
genotypes
in
a

set
of
environments
that
represent
the
target
environmental
range.
The
first
part
of
this
work
is
the

evaluation
of
the
‘Nure’
x
‘Tremois’
double-­‐haploid
mapping
population,
together
with
an
association

panel
comprising
185
barley
varieties
representative
of
the
barley
germplasm
cultivated
in
the

Mediterranean
basin.
Plant
material
was
tested
across
eighteen
site
by
year
field
trials
combination,

in
six
countries
across
the
Mediterranean
basin.
Trials
were
growth
at
sites
contrasting
for
natural

rainfall
(high
vs
low
on
the
base
of
past
meteorological
data)
or
at
the
same
site
with
one
being

rainfed
and
the
other
with
supplementary
irrigation.
Trials
conducted
for
two
years
in
each
one
of

the
sites
and
this
allowed
tocollect
a
huge
data
series
comprising
agronomical
traits
defining
grain

yield
and
yield
components,
phenological
and
environmental
data,
subsequently
used
to
identify

genomic
regions
involved
in
barley
adaptation.

The
118
doubled
haploid
lines
of
the
mapping

population
were
genotyped
with
Diversity
Array
Technology®
(DaRT)
marker
assay
and

subsequently
a
total
of
15
CAPS
and
SSCP
marker
for
candidate
genes
involved
in
phenology

regulation
and
abiotic
stress
response
were
added
to
the
linkage
map
based
on
DaRT
markers.
Data

collected
were
firstly
used
to
perform
QTLs
analysis
with
composite
interval
mapping
for
any

environment/
trait
combination,
results
showed
eight
QTLs
for
grain
yield,
days
to
heading
and
grain

yield
components.

.
The
two
mostly
frequents
QTLs
for
grain
yield
and
days
to
heading
were
located

on
barley
chromosome
1H
(3
trials),
2H
(8
trials)
and
5H
(5
trials)
overlapping
respectively
HvFT3

gene,
the
earliness
per
se
locus
(eam6/Eps-­‐2)
and
the
vernalization
gene
Vrn_H1.
A
further
QTL

multi-­‐environment
analysis
was
performed
and
revealed
that
across
the
18
field
trials
QTL
for

eam6/Eps-­‐2
(2H)
and
Vrn-­‐H1
(5H)
were
commons
for
days
to
heading
and
grain
yield.
We
use
all
the

environmental
information
collected
to
check
QTLs
sensitivities
to
co-­‐environmental
co-­‐variables.

Most
of
significant
associations
collected
were
related
to
temperature
and
temperature-­‐based

variables
troughtout
the
growing
cycle.
Eam6/Eps-­‐2
showed
non-­‐crossover
QTL.E
interaction,
while

for
Vrn-­‐H1
crossover
interactions
were
revealed.
The
185
barley
accession
were
genotyped
with

1536
SNPs
and
data
collected
for
this
population
for
cold
resistance
in
two
field
trials
in
Spain
an

Italy,
the
first
trial
was
characterized
by
an
exceptional
winter,
while
the
second
was
previously

know
has
frost-­‐prone
environment.
Results
from
genome
wide
association
analysis
showed
13

positive
associations
with
specific
genomic
regions.
Interestingly
several
of
these
QTL
were

coincident
with
the
position
of
previously
mapped
loci
for
cold
tolerance,
on
chromosomes
2HL,
4HL

and
5HL. / Els
assajos
en
localitats
múltiplas
de
poblacions
de
mapeo
s'utilitzen
freqüentment
per
a
testar

genotips
en
un
conjunt
d'ambients
representatius
de
la
condicions
climàtiques
on
es
volen
introduir

aquests
genotips.
La
primera
part
d'això
treball
ha
estat
l'avaluació
de
la
població
de
mapeo
‘Nure
x

Tremois’
constituïda
de
118
de
doble
haploides
d'ordi,
juntament
amb
panell
d'associació
que

comprèn
185
varietats
d'ordi
representatives
del
germoplasma
conreat
en
la
conca
Mediterrània.
El

material
vegetal
ha
estat
assajat
en
una
combinació
de
divuit
camps
per
any
desllorigats
en
sis
països

de
la
conca
mediterrània.
Els
assajos
s'han
portat
a
terme
en
camps
amb
diferent
disponibilitat

d'aigua,
classificats
sobre
la
base
de
les
dades
relatives
a
les
freqüència
i
quantitat
de
les

precipitacions
o
en
el
mateix
lloc
amb
un
camp
en
secà
i
altre
regat.
Els
assajos
es
van
portar
a
terme

per
dos
anys
en
cada
localitat
i
això
va
permetre
la
recollida
d'un
gran
volum
de
dades
que

comprenen
caràcters
agronómicos
relacionats
amb
rendiment
i
components
del
rendiment,
dades

fenológicos
i
ambientals.
Aquestes
dades
es
van
utilitzar
després
per
a
la
identificació
de
regions

genomicas
involucrades
en
l'adaptació
de
l'ordi
a
l'ambient.
Els
118
dobles
haploides
de
la
població

‘Nure
x
Tremois’
es
genotiparon
amb
marcadors
DaRT
(Diversity
Array
Technology),
després
un
set

de
15
marcadors
CAPS
I
SCCP
per
a
gens
candidats
involucrats
en
la
regulació
de
les
fases
fenológicas

van
ser
afegits
al
mapa
de
lligament
construït
amb
els
marcadors
DaRT.
Les
dades
van
ser
utilitzats

per
a
fer
una
anàlisi
de
QTL
amb
procediment
‘Composite
Interval
Mapping’
para
cada
combinació

ambienti/
caràcter.
Es
van
trobar
diversos
QTLs
per
rendiment
i
data
d'espigolat
i
components
del

rendiment.
Els
QTL
mes
freqüents
trobats
per
rendiment
i
data
de
floració
i
components
del

rendiment
estan
localitzats
en
els
cromosomes
1H
(3
camps),
2H
(8
camps)
i
5H
(5
camps)

coincidents
respectivament
amb
HvFT3
locus,
eam6/Eps-­‐2
(earliness
per
se)
locus
i
amb
el
locus
de

vernalización
Vrn-­‐H1.
Una
ulterior
anàlisi
de
QTL
feta
amb
el
mètode
“Multi
Environment
Trial”
ha

revelat
que
els
QTL
localitzats
en
el
locus
eam6/Eps-­‐2
(cromosoma
2H)
i
Vrn-­‐H1
(cromosoma
5H)

són
comunes
per
rendiment
i
data
de
floració
en
els
18
camps
d'assaig.
Per
això
utilitzem
tots
el

dades
ambientals
col·leccionades
durant
tot
el
cicle
del
cultiu
per
a
investigar
la
sensibilitat
de
dites

QTL
a
les
co-­‐variables
ambientals.
La
majoria
de
les
associacions
oposades
estan
relacionades
amb

temperatures
i
variables
relacionades
amb
aquestes.
Eam6/Eps-­‐2
mostra
una
interacció
de
tipus

quantitatiu
amb
aquestes
variables
mentre
Vrn-­‐H1
mostra
una
interacció
de
tipus
qualitatiu
amb

aquestes
variables.
Les
185
varietats
assajades
van
ser
genotipadas
amb
185
SNPs
i
fenotipadas
per

resistència
a
fred
en
dos
assajos
uneixo
a
Espanya
i
altre
a
Itàlia.
El
primer
assaig
va
ser
caracteritzat

per
un
hivern
excepcionalment
fred,
mentre
el
d'Itàlia
ha
estat
utilitzat
en
passat
per
testar

resistència
a
fred
a
causa
de
els
hiverns
rígids
que
solen
registrar-­‐se
en
aquesta
localitat.
Les
dades

van
ser
utilitzats
per
a
portar
a
terme
la
analisis
GWAS
“Genome
Wide
Association
Analysis”
.
Els

resultats
van
permetre
identificar
13
regions
genomicas
involucrades
en
la
resistència
a
frio.
Entre elles
tres
regions
coincideixen
amb
loci
ja
mapeados
i
coneguts
per
ser
involucrats
en
la
resposta
a

frio
en
los
cromosomes
2HL,
4HL
i
5HL. / Los
ensayos
en
localidades
múltiplas
de
poblaciones
de
mapeo
se
utilizan
frecuentemente
para
testar

genotipos
en
un
conjunto
de
ambientes
representativos
de
la
condiciones
climáticas
donde
se

quieren
introducir
dichos
genotipos.
La
primera
parte
de
esto
trabajo
ha
sido
la
evaluación
de
la

población

de
mapeo

‘Nure
x
Tremois’
constituida
de
118
de
doble
haploides
de
cebada,
junto
con

panel
de
asociación
que
comprende
185
variedades
de
cebada
representativas
del
germoplasma

cultivado
en
la
cuenca

Mediterránea.
El
material
vegetal
ha
sido
ensayado
en
una
combinación
de

dieciocho
campos
por
año
dislocados
en
seis
países
de
la
cuenca
mediterránea.


Los
ensayos
se
han
llevado
a
cabo
en
campos
con
diferente
disponibilidad
de
agua,
clasificados
en

base
a
los
datos
relativos
a
las
frecuencia
y

cantidad
de
las
precipitaciones
o
en
el
mismo
sitio
con
un

campo
en
secano
y
otro
regado.
Los
ensayos
se
llevaron
a
cabo
por
dos
años
en
cada
localidad
y
esto

permitió
la
recogida
de
un
gran
volumen
de
datos
que
comprenden
caracteres
agronómicos

relacionados
con
rendimiento
y
componentes
del
rendimiento,
datos
fenológicos
y
ambientales.

Dichos
datos
se
utilizaron
después
para
la
identificación
de
regiones
genomicas
involucradas

en
la

adaptación
de
la
cebada
al
ambiente.

Los
118
dobles
haploides
de
la
población
‘Nure
x
Tremois’
se

genotiparon
con
marcadores

DaRT
(Diversity
Array
Technology),
después
un
set
de
15
marcadores

CAPS
Y
SCCP
para
genes
candidatos
involucrados
en
la
regulación
de
las
fases
fenológicas
fueron

añadidos
al
mapa
de
ligamento
construido
con
los
marcadores
DaRT.

Los
datos
fueron
utilizados

para
hacer
una
análisis
de
QTL
con
procedimiento
‘Composite
Interval
Mapping’
para
cada

combinación
ambiente/
carácter.
Se
encontraron
varios

QTLs
por
rendimiento
y
fecha
de
espigado
y

componentes
del
rendimiento.
Los
QTL
mas
frecuentes
encontrados
por
rendimiento
y
fecha
de

floración

y
componentes
del
rendimiento
están
localizados
en
los
cromosomas
1H
(3
campos),
2H
(8

campos)
y
5H(5
campos)
coincidentes
respectivamente
con
HvFT3
locus,
eam6/Eps-­‐2
(earliness
per

se)
locus
y
con
el
locus
de
vernalización
Vrn-­‐H1.
Una
ulterior
análisis
de
QTL
hecha
con
el
método

“Multi
Environment
Trial”
ha
revelado
que
los
QTL
localizados
en
el
locus
eam6/Eps-­‐2
(cromosoma

2H)
y
Vrn-­‐H1
(cromosoma
5H)
son
comunes
por
rendimiento
y
fecha
de
floración
en
los
18
campos

de
ensayo.
Por
esto
utilizamos
todos
lo
datos


ambientales
coleccionadas
durante
todo
el
ciclo
del

cultivo
para
investigar
la
sensibilidad
de
dichos
QTL
a
las
co-­‐variables
ambientales.
La
mayoría
de
las

asociaciones
encontradas
están
relacionadas
con
temperaturas
y
variables
relacionadas
con
estas.

Eam6/Eps-­‐2
muestra
una
interacción
de
tipo
cuantitativo
con
dichas
variables
mientras
Vrn-­‐H1

muestra
una
interacción
de
tipo
cualitativo
con
dichas
variables.
Las
185
variedades
ensayadas

fueron
genotipadas
con
185
SNPs
y
fenotipadas
por
resistencia
a
frío

en
dos
ensayos
uno
en
España

y
otro
en
Italia.
El
primer
ensayo
fue
caracterizado
por
un
invierno
excepcionalmente
frío,
mientras

el
de
Italia
ha
sido
utilizado
en
pasado
por
testar
resistencia
a
frío
debido
a
los
inviernos
rígidos
que

suelen
registrarse
en
dicha
localidad.
Los
datos
fueron
utilizados
para
llevar
a
cabo
la
analisis
GWAS

“Genome
Wide
Association
Analysis”.
Los
resultados
permitieron
identificar
13
regiones
genomicas

involucradas
en
la
resistencia
a
frio.
Entre
ellas
tres
regiones
coinciden
con
loci
ya
mapeados
y

conocidos
por
ser
involucrados
en
la
respuesta
a
frio
en
los
cromosomas
2HL,
4HL
y
5HL.

Identiferoai:union.ndltd.org:TDX_UDL/oai:www.tdx.cat:10803/121581
Date19 July 2012
CreatorsVisioni, Andrea
ContributorsRomagosa Clariana, Ignacio, Pecchioni, Nicola, Comadran Trabal, Jordi, Universitat de Lleida. Departament de Producció Vegetal i Ciència Forestal
PublisherUniversitat de Lleida
Source SetsUniversitat de Lleida
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Format218 p., application/pdf
SourceTDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

Page generated in 0.0162 seconds