Greenbug och Hessian flugangrepp kan avsevärt minska veteutbytet och kvaliteten i Texas och över hela världen. Avel för resistens mot dessa två skadedjur med markörassisterat urval har precis fått ett nytt verktyg från en Texas A&M AgriLife Research-studie.

Eftersom genetik är den mest ekonomiska strategin för att minimera förluster, AgriLife Research vetegenetiker Dr Shuyu Liu började för två år sedan leta efter uppfödarvänliga markörer för de två insekterna. Detta steg är en fortsättning av det pågående genetiska arbetet med insektsresistens.

Genom åren, ett antal grönbugsresistensgener har identifierats i vete och dess släktingar baserat på deras differentiella reaktioner på olika biotyper, som sträcker sig från A till K. Det finns också 18 hessiska flugbiotyper, och eftersom den har förmågan att övervinna resistensgener som används i veteodlingar genom mutationer, det är nödvändigt att identifiera och använda resistensgener från olika källor för veteavl.

Forskare använder genetiska markörer för att identifiera regioner där specifika gener kan hittas på en viss växt. Liu har identifierat kvarteren eller markörerna för en gen som erbjuder greenbugresistens, Gb7, och en gen som ger hessisk flugmotstånd, H32, i vete.

Lius verk publicerades nyligen i Teoretisk och tillämpad genetik Journal of Plant Breeding Research , som beskriver utvecklingen av Kompetitive Allel Specific Polymerase Chain Reaction eller KASP -analyser för båda generna.

Anslutna till Liu i publikationen var AgriLife Research -veteteammedlemmar Drs. Jackie Rudd, Amarillo, och Amir Ibrahim, College Station, båda veteuppfödare; Dr Qingwu Xue, grödestressfysiolog; Dr Chor Tee Tan, en associerad forskare; liksom andra studenter och personal i Amarillo.

Båda generna identifierades genom tidigare forskning, och länkade markörer för dem kartlades, men detektionsmetoderna var inte väl lämpade för markörassisterat urval för utvärdering av tusentals växter, Sa Liu.

Han sa att att veta en adress inte betyder att någon vet var i staden han ska börja leta efter den. Men genom att utveckla enkel nukleotidpolymorfism, eller SNP:er, som inkluderar flankerande markörer som är nära sammankopplade och placerade på kromosomer, genetiker kan ge uppfödare grannskapet att söka.

SNP konverteras sedan till KASP -analyser, som anses uppfödarvänliga eftersom de är lättare att använda, snabbare och mer exakt, han sa.

Effektiva molekylära markörer som är nära kopplade till målgenerna är nyckeln till framgången för markörassisterat urval på egenskaper som greenbug och hessian flugmotstånd, Sa Liu. Till exempel, en uppfödare skärmar vanligtvis 1, 000 av avelslinjer, och KASP fungerar som en flagga för att säga att de nödvändiga generna för ett visst drag finns i en viss linje.

Genom Lius arbete, båda generna kan nu enkelt överföras till en ny vetelinje genom markörassisterat urval.

Liu sa att Gb7 och H32 båda finns i ett syntetiskt vete, W7984, som är en föräldralinje för en kartläggningspopulation som veteforskare använder över hela världen. Syntetiska vete är konstgjorda korsningar mellan Durum eller pastaprodukter och Aegilops tauschii. Dessa initiala korsningar ger tillgång till gener hos vilda släktingar till vete, vilket ökar användbar genetisk mångfald för uppfödare för att förbättra vintervetesorter.

Kartläggningspopulationen utvecklades för mer än 10 år sedan av International Triticum Mapping Initiative, men ingen av dessa gener har använts för resistens i avelsprogram till denna punkt, han sa.

"Anledningen till att jag tror att de inte användes är att de var i en syntetisk linje och det krävde mer ansträngning att överföra dem till adaptiva vetelinjer, "sa han." Det vi har gjort med KASP -markören är att göra dem lättare att hitta och använda. "

Till exempel, TAM 114, en nyare, alltmer populär sort av Texas A&M vete, har inte greenbugresistens och har bara begränsat hessiskt flugmotstånd, Sa Liu.

"Men med denna nya kunskap, uppfödare kan korsa med TAM 114 och behålla sin överlägsna slutanvändningskvalitet och förbättra den med Gb7- och H32-generna, "sa han." Detta kommer att göra den nya linjen mer anpassningsbar till de regioner där flugan i Hessian är ett problem. "

Genom att korsa vetelinjer med de identifierade KASP -markörerna, processen att utveckla den rena linjen med utvalda egenskaper kan vara mycket mer exakt, Sa Liu.

Liu sa att han började söka efter dessa markörer eftersom TAM -uppfödningsprogrammet har gjort stor användning av syntetisk bakterieplasma så att markörerna snabbt kommer att implementeras.

För att komma till denna punkt, Liu använde genotyp-för-sekvensering markörer utvecklade av andra forskargrupper, och slutligen validerades KASP -markörerna med hjälp av uppsättningen syntetiska vetelinjer. Varje rad i den kartläggningspopulationen screenades för reaktioner av greenbug och Hessian fly av två amerikanska Department of Agriculture Agricultural Research Service Services -centra.

"Vi har bestämt att de är mycket effektiva under många genetiska bakgrunder, "sa han." Genetisk mångfald och genetiska vinster är alltid viktiga för veteuppfödare. "