A high density genetic map of maritime pine based on AFLPs (original) (raw)

Ann. For. Sci. 59 (2002) 627-636
DOI: 10.1051/forest:2002048

David Chagnéa, Céline Lalannea, Delphine Madura, Satish Kumarb, Jean-Marc Frigérioa, Catherine Kriera, Stéphane Decroocqa, Arnould Savouréc, Magida Bou-Dagher-Kharratc, Evangelista Bertocchia, Jean Bracha and Christophe Plomiona

a INRA, Équipe de Génétique et Amélioration des Arbres Forestiers, 69 route d'Arcachon, 33612 Cestas Cedex, France
b Forest Research, Applications of Genomic Science, Sala Street, Rotorua, 3021, New Zealand
c Physiologie Cellulaire et Moléculaire des Plantes, UMR 7632 CNRS, Université Pierre et Marie Curie, case 156, 4 Place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France

(Received 16 August 2001; accepted 13 February 2002)

Abstract
We constructed a high-density linkage map of maritime pine (Pinus pinaster Ait.) based on AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) markers using a three-generation outbred pedigree. In a first step, male and female maps were established independently with test-cross markers segregating 1:1 (presence:absence of the amplified fragment in the full-sib progeny). In a second step, both maps were merged using intercross markers segregating 3:1 in the progeny. A combination of MAPMAKER and JOINMAP softwares was used for the mapping process. A consensus map was obtained and is available at URL http://www.pierroton.inra.fr/genetics/pinus/Map3/index.html. It covers 1441 cM and comprises a total of 620 AFLP markers on 12 linkage groups. The physical size of the maritime pine genome (51.5 pg/2C) was measured by flow cytometry, providing a physical/genetic size ratio of 13.78 Mb/cM. This map will be used to dissect the genetic architecture of economically (growth, wood quality) and ecologically (water-use efficiency) important traits into mendelian inherited components (QTLs: Quantitative Trait Loci). It will also provide a framework to localize more informative markers (ESTs: Expressed Sequence Tags) to be used as candidate genes in QTL detection experiments. The location of orthologous markers (ESTs and SSRs: Simple Sequence Repeats) will also allow the study of the genome structure of closely related conifer species using a comparative genome mapping approach.

Résumé
Établissement d'une carte génétique à haute densité du pin maritime à partir de marqueurs AFLP. Nous avons construit une carte génétique du pin maritime (Pinus pinaster Ait.) en génotypant une famille de plein-frères appartenant à la troisième génération du programme d'amélioration, avec des marqueurs AFLP. Dans un premier temps, les cartes des parents mâle et femelle ont été établies indépendamment avec des marqueurs de type " test-cross " ségréguant dans les proportions 1:1 (présence:absence du fragment amplifié dans la famille de plein-frères). Dans un second temps ces deux cartes ont été fusionnées à l'aide de marqueurs de type " intercross ", ségréguant dans les proportions 3:1. La construction des cartes a été réalisée à l'aide des logiciels de cartographie génétique JOINMAP et MAPMAKER. Une carte génétique consensus des deux parents comprenant 12 groupes de liaison a finalement été obtenue et est accessible à l'URL suivante : http://www.pierroton.inra.fr/genetics/pinus/Map3/index.html. Elle couvre 1441 cM et comprend 620 marqueurs. Par ailleurs, la taille physique du génome du pin maritime a été estimée par cytométrie de flux à 51.5 pg/2C, donnant un rapport taille physique/taille génétique de 13.78 Mb/cM. Cette carte sera maintenant utilisée pour étudier l'architecture génétique de caractères d'intérêt économique (croissance, qualité du bois) et écologique (efficience d'utilisation de l'eau). Il s'agira de localiser les zones du génome (QTL, Quantitative Trait Loci) impliquées dans le contrôle génétique de ces caractères complexes. La carte génétique fournira aussi un support pour localiser d'autres types de marqueurs, tels que des gènes (EST, Expressed Sequence Tags) qui seront utilisés comme marqueurs candidats pouvant correspondre aux QTL. La localisation de marqueurs orthologues (EST et SSR, Simple Sequence Repeats) permettra d'étudier en outre la structure du génome des conifères en utilisant une approche par cartographie comparée.

Key words: Pinus pinaster / genetic linkage map / AFLP / double pseudo-testcross / physical size

Mots clés : pin maritime / carte génétique / AFLP / double pseudo-testcross / taille physique

Correspondence and reprints: Christophe Plomion Tel.: +33 5 57 12 28 38; fax: +33 5 57 12 28 81; plomion@pierroton.inra.fr