Associations of SNPs and phenotypic variables of breeding value in poplars

Gebhardt, Karl; Hoffmann, Marion; Fladung, Matthias GND; Janßen, Alwin

Bewertungen des Wachstumscharakters einer Reihe von Pappel-Sorten aus den Sektionen Aigeiros und Tacamahaca einschließlich intra- und intersektionaler Hybriden wurden im Kamp der Zuchtstation in Hann. Münden gemacht. Der SNP-Charakter jeder Sorte wurde durch Resequenzierung von fünf Kandidaten-Genen bestimmt, [cinnamyl alcohol dehydrogenase-like (cad-like, gibberellic acid 20-oxidase (GA20ox), C-repeat binding factor 1 (cbf1), teosinte branched-like1 (tb1), phytochrome B2 (phyB2) and clavata1 (clv1)]. Die Daten aus der Sanger-Sequenzierung der PCR-Produkte (beide Richtungen) erlaubte die Erstellung einer Konsensus-Sequenz mit Hilfe der Software CodonCodeAligner 3.7.1. Heterozygote Allele waren als Einzel-Nukleotid-Überlagerungen einfach zu erkennen. Mit Hilfe des Internet-basierten Programm SNPStats (Sole et al. 2006), und des R-Paketes: SNPassoc [R, Version 2.14.1, (R development core team 2011)] wurden signifikante Assoziationen von SNPs mit phänotypischen Merkmalen wie Höhen- und Durchmesserwachstum, Kronenform und Beastungsdichte offensichtlich. Die charakterisierten SNP-Marker erlauben die Genotypisierung bestehender und künftiger Zuchtpopulationen.

Evaluations of the growth characters of a set of poplar cultivars including members of the sections Aigeiros and Tacamahaca as well as intra- and intersectional hybrids were made in experimental fields situated nearby the breeding station in Hann. Münden (Germany). The SNP character of each cultivar was determined by resequencing of five candidate genes [cinnamyl alcohol dehydrogenaselike (cad-like, gibberellic acid 20-oxidase (GA20ox), C-repeat binding factor 1 (cbf1), teosinte branched-like1 (tb1), phytochrome B2 (phyB2) and clavata1 (clv1)]. The data from Sanger sequencing (both directions) of the PCR products allowed the creation of a consensus sequence using the software CodonCodeAligner 3.7.1. Heterozygous alleles could be simply recognized as single nucleotide overlays. Using the internet-based program SNPStats (Sole et al. 2006) and the R-Package: SNPassoc [R, version 2.14.1., (R development core team 2011)] significant associations of SNPs with phenotypic characters like height and diameter growth, crown shape and density of branches, became obvious. Since the statistic model used compares genotypes heterozygous and homozygous for the variant allele to the genotypes homozygous for the most frequent allele different modes of inheritance are considered for each SNP. The SNP markers described will allow the genotyping of future breeding populations.

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Gebhardt, Karl / Hoffmann, Marion / Fladung, Matthias / et al: Associations of SNPs and phenotypic variables of breeding value in poplars. Braunschweig 2015. Johann Heinrich von Thünen-Institut.

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