Identification and characterization of phenotypic and genetic components of resilience in apricot and peach by using genome wide association studies
Identification et caractérisation des composantes phénotypiques et génétiques de la résilience chez l’abricotier et le pêcher à l’aide de la génétique d’association
Résumé
To date, there are still no apricot or peach varieties that are resistant to most of the pests and diseases. The development of new resilient varieties to deal with this issue in the long term is one of the major challenges for the sector. However, the nature of Prunus resilience is still largely unknown. In order to progress in the understanding of this character, a monitoring of two core-collections composed by 150 apricot and 206 peach accessions managed under conditions of low phytosanitary protection and deployed respectively in two and three sites has been set up. More specifically, we observed the damages caused by eight different pests and diseases present in natural conditions as well as three phenological traits of interest. We observed a pronounced phenotypic diversity of these traits within the core-collections as well as very variable heritability values. Moreover, the contribution of the genetic part to the phenotypic variation was significant for most of these traits. We also identified a strong effect of the environment and of the genotype-environment interactions. In addition, thanks to a dense genotyping of the peach core-collection accessions, we were able to perform diversity analyses. Thus, we highlighted an important structuration of the peach core-collection in three large genetic groups. Furthermore, by using genome wide association analyses performed with the multi linear mixt model (MLMM), we detected four SNPs related to two key phenological stages - leaf and floral emergence - as well as two SNPs linked to the resistance of two major peach diseases : coryneum and oriental peach moth or leafminer. Finally, we identified three accessions with low symptoms for all of the pests and diseases studied. This identification of resilience factors and candidate genotypes represents an interesting opportunity for breeding resilience traits.
Il n’existe pas encore à ce jour de variétés d’abricotiers et de pêchers résistantes à la plupart des bioagresseurs. La création de nouvelles variétés résilientes pour répondre dans la durée à cette problématique est un des objectifs majeurs pour la filière. Cependant, la nature de la résilience chez les Prunus demeure encore très méconnue. Pour avancer dans la compréhension de ce processus, un suivi de core-collections de 150 accessions d’abricotiers et de 206 accessions de pêchers menées en conditions de faible protection phytosanitaire et déployées respectivement dans 2 et 3 sites, a été mis en place. Les notations des dégâts de 8 bioagresseurs présents en conditions naturelles ainsi que de 3 traits phénologiques d’intérêt ont mis en évidence une diversité phénotypique marquée au sein des core-collections. Les traits mesurés ont montré des héritabilités très variables et la contribution de la part génétique à la variation phénotypique s’est très souvent avérée significative. Un fort effet de l’environnement et de l’interaction génotype/environnement a également été identifié. Grâce à un génotypage dense des accessions de la core-collection de pêchers, des analyses de la diversité ont été menées à bien et ont mis en évidence une structuration importante en 3 grands groupes génétique. Les analyses GWAS réalisées avec le modèle mixte multi-locus (MLMM) ont permis d’identifier 4 SNPs en relation avec des traits phénologiques d’intérêt : la date de pointe verte et la date de floraison. 2 SNPs impliqués dans des différences de sensibilité vis à vis de deux bioagresseurs majeurs chez le pêcher (coryneum et tordeuse orientale ou petite mineuse) ont également été détectés. Enfin, 3 accessions cumulant de faibles symptômes pour l’ensemble des bioagresseurs étudiés ont été mises en évidence. Cette identification de facteurs de résilience et de génotypes candidats représente une piste intéressante à approfondir pour une future sélection sur la résilience.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)