QTLs identification for characteristics of the root system in upland rice through DNA microarray

Abstract

The aim of this work is the construction of a genetic map and identification of quantitative trait loci (QTLs) that control characteristics of the root system of rice. We evaluated a F 2:3 population composed of 150 families from the cross between the varieties IAC 165 × BRS Primavera. Genotyping was performed in the F 2 population using 3,742 SNP (Single Nucleotide Polymorphism) markers. The evaluation of the root system in the F 3 population was performed through a large-scale phenotyping method based on image generation with a CI-600 root scanner and on quantification through the WinRhizo ® software. The experiment was arranged in a randomized block design with three replications performed under greenhouse. The variables analyzed were root length, root surface area and root volume at the depths of 5 to 25 cm and 25 to 45 cm. The SNP markers analysis allowed the construction of the genetic map with a full length of 1424 cM. The linkage group with the largest coverage area was number 3 with 270 cM (100 SNPs), followed by linkage group 1 with 249 cM (170 SNPs) and linkage group 2 with 163 cM (99 SNPs). The genetic analysis allowed the detection of QTLs for all the characteristics.

Este trabalho objetivou a construção de um mapa genético e identificação de locos de características quantitativas (QTLs) que controlam características do sistema radicular do arroz. Foi avaliada uma população F 2:3 composta de 150 famílias a partir do cruzamento entre as variedades IAC 165 x BRS Primavera. A genotipagem foi realizada na população F 2 utilizando 3.742 marcadores SNP (Polimorfismo de um Único Nucleótido). A avaliação do sistema radicular nas populações F 3 foi realizada através de fenotipagem em larga escala baseada na geração de imagem com scanner raiz CI-600 e na quantificação através do software WinRhizo®. Foi realizado experimento em delineando blocos casualizados, em casa de vegetação com três repetições. Foram consideradas as variáveis comprimento, área de contato da raiz e volume nas profundidades de 5 a 25 cm e 25 a 45 cm. A análise dos marcadores SNP permitiu a construção de um mapa genético com comprimento total de 1424 cM. O grupo de ligação com maior área de cobertura foi o número 3 com 270 cM (100 SNPs), seguido pelo grupo de ligação 1, com 249 cM (170 SNP), e 2 com 163 cM (99 SNP). A análise genética permitiu a detecção de QTL para todas as características estudadas.