Epistasis among Drosophila persimilis factors conferring hybrid male sterility with D. pseudoobscura bogotana.

The Bateson-Dobzhansky-Muller model posits that hybrid incompatibilities result from genetic changes that accumulate during population divergence. Indeed, much effort in recent years has been devoted to identifying genes associated with hybrid incompatibilities, often with limited success, suggesting that hybrid sterility and inviability are frequently caused by complex interactions between multiple loci and not by single or a small number of gene pairs. Our previous study showed that the nature of epistasis between sterility-conferring QTL in the Drosophila persimilis-D. pseudoobscura bogotana species pair is highly specific. Here, we further dissect one of the three QTL underlying hybrid male sterility between these species and provide evidence for multiple factors within this QTL. This result indicates that the number of loci thought to contribute to hybrid dysfunction may have been underestimated, and we discuss how linkage and complex epistasis may be characteristic of the genetics of hybrid incompatibilities. We further pinpoint the location of one locus that confers hybrid male sterility when homozygous, dubbed "mule-like", to roughly 250 kilobases.

CUBN is a gene locus for albuminuria.

Identification of genetic risk factors for albuminuria may alter strategies for early prevention of CKD progression, particularly among patients with diabetes. Little is known about the influence of common genetic variants on albuminuria in both general and diabetic populations. We performed a meta-analysis of data from 63,153 individuals of European ancestry with genotype information from genome-wide association studies (CKDGen Consortium) and from a large candidate gene study (CARe Consortium) to identify susceptibility loci for the quantitative trait urinary albumin-to-creatinine ratio (UACR) and the clinical diagnosis microalbuminuria. We identified an association between a missense variant (I2984V) in the CUBN gene, which encodes cubilin, and both UACR (P = 1.1 × 10(-11)) and microalbuminuria (P = 0.001). We observed similar associations among 6981 African Americans in the CARe Consortium. The associations between this variant and both UACR and microalbuminuria were significant in individuals of European ancestry regardless of diabetes status. Finally, this variant associated with a 41% increased risk for the development of persistent microalbuminuria during 20 years of follow-up among 1304 participants with type 1 diabetes in the prospective DCCT/EDIC Study. In summary, we identified a missense CUBN variant that associates with levels of albuminuria in both the general population and in individuals with diabetes.

Évaluation neurobiologique des souris spontanément hypertendues : Du vieillissement à la génomique comparative

Le but de cette thèse est premièrement d’évaluer l’effet du vieillissement sur les fonctions psychomotrices des souches de souris sélectionnées génétiquement en fonction de leur tension artérielle (TA); deuxièmement, de localiser les déterminants génétiques des phénotypes psychophysiologiques à partir de souches recombinantes congéniques (RCS). Ces travaux ont mené à la publication de 4 articles. Le premier article décrit l’évaluation des fonctions psychomotrices des souches avec une tension artérielle élevée (HBP), basse (LBP) et normale (NBP). La performance aux épreuves d’exploration, d’habiletés motrices et d’apprentissage spatial, a été mesurée sur deux cohortes âgées respectivement de 12 mois et de trois mois. Indépendamment de l’âge, les HBPs sont hyperactives dans l’open-field (OF), mais pas dans le test d’exploration de trous. Inversement, les LBP explorent moins d’espaces que les NBP et, à trois mois seulement, sont hypoactives dans l’OF. Par ailleurs, les HBPs et les LBP présentent des déficits précoces de coordination motrice et des fonctions visuo-motrices. Le second article concerne l’évaluation longitudinale de la coordination motrice, de l’anxiété et de l’apprentissage spatial des souches HBP, LBP et NBP, à l’âge de deux mois et de 12 mois. Le vieillissement accentue l’hyperactivité des HBPs dans l’OF. Par contre, l’hypoactivité des souris LBP est détectable seulement à l’âge de deux mois. Indépendamment de l’âge, les souris HBP et LBP montrent une perception réduite du danger dans l’épreuve d’anxiété et des dysfonctions visuo-motrices au labyrinthe aquatique. Enfin, des déficits précoces de coordination motrice se manifestent seulement chez les HBPs. Il reste à déterminer si les déficits observés sont liés à des déterminants génétiques indépendants ou secondaires aux altérations de la tension artérielle. Le troisième article présente la comparaison entre les souches consanguines A/J et C57Bl/6J (B6) aux épreuves de l’OF, de la planche à trous, du labyrinthe aquatique et du cintre (coordination motrice). Les B6 explore d’avantage l’OF et la planche à trous. Les B6 sont moins rapides sur le cintre, mais supérieurs aux A/J dans le labyrinthe aquatique, avec une plate-forme invisible ou visible. Ces résultats démontrent l’implication de déterminants génétiques. Cette thèse se termine par un quatrième article sur la localisation des déterminants génétiques de la susceptibilité au stress dans les RCS, dérivées de A/J et B6, et présentant un agencement spécifique de 12.5% du génome. La réactivité émotionnelle est évaluée dans l’OF et le plus-maze; la réponse de stress est mesurée par radio télémétrie de la température interne pendant le stress d’immobilisation (SI) sous diète régulière et riche en sel; l’excrétion des électrolytes urinaires est dosée après 24 heures de diète salée. Les loci les plus significatifs sont situés dans les régions suivantes: de l’émotionalité dans l’OF (Emo1) sur le chr. 1 (LOD=4.6) correspondant à la région homologue impliquée dans la cohorte d’hypertension familiale du Saguenay; de la dopa décarboxylase (ddc) sur le chr. 11 pour l’émergence du plus-maze (LOD=4.7); de la protéine liant l’endotoxine (lbp) sur le chr. 2 pour l’hypothermie initiale en réponse au SI (LOD=4); et de HSP90 sur le chr. 12 pour l’excrétion de Ca++ (LOD=4.6). Des banques de données sont ensuite interrogées pour recenser les polymorphismes des régions régulatrices ou codantes des gènes candidats chez les souches ancestrales A/J et B6, dont les séquences sont disponibles pour le génome entier. Des utilitaires web permettent de dévoiler les changements dans la structure secondaire de l’ARNm, l’interférence avec des microARN ou avec d’autres motifs de liaison. Plusieurs SNPs fonctionnels ont été identifiés pour le QTL du chr. 1, particulièrement dans les éléments de régulation; ceux-ci impliquant des gènes reliés avec les réponses inflammatoire/immunitaire ou avec le système cardiovasculaire. La quantification par la PCR confirme une régulation à la baisse d’atp1a2 dans le cœur et le cerveau des souches susceptibles à l’anxiété. Ces résultats confirment l’intrication des altérations de la susceptibilité au stress et de la régulation de la TA.

Identification et regroupement de QTL influençant la pression artérielle en modules épistatiques et analyse de deux gènes candidats chez la souche Dahl Salt-Sensitive

L’hypertension essentielle étant un facteur majeur de morbidité, la compréhension de son l’étiologie est prépondérante. Ainsi, la découverte de nouvelles composantes ou mécanismes de régulation de la PA par l’identification de QTL et l’étude de leurs interactions s’avère une approche prometteuse. L’utilisation de souches congéniques de rats pour l’étude de l’hypertension est une stratégie payante puisqu’elle permet de masquer les effets de l’environnement, tout en gardant le caractère polygénique de la PA. Longtemps conçu comme un trait issu de l’accumulation des effets minimes des QTL, la PA est régulée par une architecture basée sur l’existence d’interactions épistatiques. L’analyse par paires de QTL individuels a permis d’établir une modularité dans l’organisation des QTL chez le rat Dahl Salt-sensitive en fonction de la présence ou de l’absence d’une interaction épistatique entre eux. Ainsi, deux modules épistatiques ont été établis; EM1 et EM2 où tous les QTL appartenant à EM1 sont épistatiques entre eux et agissent de façon additive avec les membres de EM2. Des hiérarchies dans la régulation peuvent alors être révélées si les QTL d’un même EM ont des effets opposés. L’identification de la nature moléculaire des candidats C18QTL4/Hdhd2 et C18QTL3/Tcof1, membres du EM1, et de l’interaction épistatique entre ces deux QTL, a permis, en plus, d’élucider une régulation séquentielle au sein du module. Hdhd2 pourrait agir en amont de Tcof1 et réguler ce dernier par une modification post-traductionnelle. Cette interaction est la première évidence expérimentale de la prédiction des relations entre QTL, phénomène établi par leur modularisation. Le dévoilement du fonctionnement de l’architecture génétique à la base du contrôle de la PA et la découverte des gènes responsables des QTL permettrait d’élargir les cibles thérapeutiques et donc de développer des traitements antihypertenseurs plus efficaces.

Modularisation épistatique des loci à trait quantitatif associés à la pression artérielle et identification de gènes candidats pour l’hypertension

Problématique: L’hypertension artérielle essentielle, facteur de risque majeur dans le développement des maladies cardiovasculaires, est un trait multigénique complexe dont les connaissances sur le déterminisme génétique nécessitent d’être approfondies. De nombreux loci à trait quantitatif (QTLs); soit des gènes responsables de faire varier la pression artérielle (PA), ont été identifiés chez l’humain et le modèle animal. Cependant, le mystère plane encore sur la façon dont ces gènes fonctionnent ensemble pour réguler la PA. Hypothèse et objectif: Plutôt qu’une addition de QTLs ayant chacun une action infinitésimale sur la PA, une interaction épistatique entre les gènes serait responsable du phénotype hypertendu. Ainsi, l’étude de cette épistasie entre les gènes impliqués, directement ou indirectement, dans l’homéostasie de la PA nous permettrait d’explorer de nouvelles voies de régulation moléculaire en cause dans cette maladie. Méthodes: Via la réalisation de souches congéniques de rats, où un segment chromosomique provenant d’une souche receveuse hypertendue (Dahl Salt Sensitive, SS/Jr) est remplacé par son homologue provenant d’une souche donneuse normotendue (Lewis, LEW), des QTLs peuvent être mis en évidence. Dans ce contexte, la combinaison de QTLs via la création de doubles ou multiples congéniques constitue la première démonstration fonctionnelle des interactions intergéniques. Résultats: Vingt-sept combinaisons au total nous ont menés à l’appréciation d’une modularisation des QTLs. Ces derniers ont été catégorisés selon deux principaux modules épistatiques (EMs) où les QTLs appartenant à un même EM sont épistatiques entre eux et participent à une même voie régulatrice. Les EMs/cascades agissent alors en parallèle pour réguler la PA. Grâce à l’existence de QTLs ayant des effets opposés sur la PA, nous avons pu établir l’ordre hiérarchique entre trois paires de QTLs. Cependant, lorsque cette suite régulatrice ne peut être déterminée, d’autres approches sont nécessaires. Nos travaux nous ont mené à l’identification d’un QTL situé sur le chromosome 16 du rat (C16QTL), appartenant au EM1 et qui révélerait une nouvelle voie de l’homéostasie de la PA. Le gène retinoblastoma-associated protein 140 (Rap140)/family with sequence similarity 208 member A (Fam208a), présentant une mutation non synonyme entre SS/Jr et LEW est le gène candidat le plus plausible pour représenter C16QTL. Celui-ci code pour un facteur de transcription et semblerait influencer l’expression de Solute carrier family 7 (cationic amino acid transporter, y+ system) member 12 (Slc7a12), spécifiquement et significativement sous exprimé dans les reins de la souche congénique portant C16QTL par rapport à la souche SS/Jr. Rap140/Fam208a agirait comme un inhibiteur de la transcription de Slc7a12 menant à une diminution de la pression chez Lewis. Conclusions: L’architecture complexe de la régulation de la PA se dévoile mettant en scène de nouveaux acteurs, pour la plupart inconnus pour leur implication dans la PA. L’étude de la nouvelle voie de signalisation Rap140/Fam208a - Slc7a12 nous permettra d’approfondir nos connaissances quant à l’homéostasie de la pression artérielle et de l’hypertension chez SS/Jr. À long terme, de nouveaux traitements anti-hypertenseurs, ciblant plus d’une voie de régulation à la fois, pourraient voir le jour.

Genome-wide association mapping in a wild avian population identifies a link between genetic and phenotypic variation in a life-history trait

Understanding the genetic basis of traits involved in adaptation is a major challenge in evolutionary biology but remains poorly understood. Here, we use genome-wide association mapping using a custom 50 k single nucleotide polymorphism (SNP) array in a natural population of collared flycatchers to examine the genetic basis of clutch size, an important life-history trait in many animal species. We found evidence for an association on chromosome 18 where one SNP significant at the genome-wide level explained 3.9% of the phenotypic variance. We also detected two suggestive quantitative trait loci (QTLs) on chromosomes 9 and 26. Fitness differences among genotypes were generally weak and not significant, although there was some indication of a sex-by-genotype interaction for lifetime reproductive success at the suggestive QTL on chromosome 26. This implies that sexual antagonism may play a role in maintaining genetic variation at this QTL. Our findings provide candidate regions for a classic avian life-history trait that will be useful for future studies examining the molecular and cellular function of, as well as evolutionary mechanisms operating at, these loci.

A mixed model QTL analysis for sugarcane multiple-harvest-location trial data

Sugarcane-breeding programs take at least 12 years to develop new commercial cultivars. Molecular markers offer a possibility to study the genetic architecture of quantitative traits in sugarcane, and they may be used in marker-assisted selection to speed up artificial selection. Although the performance of sugarcane progenies in breeding programs are commonly evaluated across a range of locations and harvest years, many of the QTL detection methods ignore two- and three-way interactions between QTL, harvest, and location. In this work, a strategy for QTL detection in multi-harvest-location trial data, based on interval mapping and mixed models, is proposed and applied to map QTL effects on a segregating progeny from a biparental cross of pre-commercial Brazilian cultivars, evaluated at two locations and three consecutive harvest years for cane yield (tonnes per hectare), sugar yield (tonnes per hectare), fiber percent, and sucrose content. In the mixed model, we have included appropriate (co)variance structures for modeling heterogeneity and correlation of genetic effects and non-genetic residual effects. Forty-six QTLs were found: 13 QTLs for cane yield, 14 for sugar yield, 11 for fiber percent, and 8 for sucrose content. In addition, QTL by harvest, QTL by location, and QTL by harvest by location interaction effects were significant for all evaluated traits (30 QTLs showed some interaction, and 16 none). Our results contribute to a better understanding of the genetic architecture of complex traits related to biomass production and sucrose content in sugarcane.

Genetic analysis of kernel oil content in tropical maize with design III and QTL mapping

Oil content and grain yield in maize are negatively correlated, and so far the development of high-oil high-yielding hybrids has not been accomplished. Then a fully understand of the inheritance of the kernel oil content is necessary to implement a breeding program to improve both traits simultaneously. Conventional and molecular marker analyses of the design III were carried out from a reference population developed from two tropical inbred lines divergent for kernel oil content. The results showed that additive variance was quite larger than the dominance variance, and the heritability coefficient was very high. Sixteen QTL were mapped, they were not evenly distributed along the chromosomes, and accounted for 30.91% of the genetic variance. The average level of dominance computed from both conventional and QTL analysis was partial dominance. The overall results indicated that the additive effects were more important than the dominance effects, the latter were not unidirectional and then heterosis could not be exploited in crosses. Most of the favorable alleles of the QTL were in the high-oil parental inbred, which could be transferred to other inbreds via marker-assisted backcross selection. Our results coupled with reported information indicated that the development of high-oil hybrids with acceptable yields could be accomplished by using marker-assisted selection involving oil content, grain yield and its components. Finally, to exploit the xenia effect to increase even more the oil content, these hybrids should be used in the Top Cross((TM)) procedure.

Simulating the evolution of a clonal trait in plants with sexual and vegetative reproduction

Aims Phenotypic optimality models neglect genetics. However, especially when heterozygous genotypes ire fittest, evolving allele, genotype and phenotype frequencies may not correspond to predicted optima. This was not previously addressed for organisms with complex life histories. Methods Therefore, we modelled the evolution of a fitness-relevant trait of clonal plants, stolon internode length. We explored the likely case of air asymmetric unimodal fitness profile with three model types. In constant selection models (CSMs), which are gametic, but not spatially explicit, evolving allele frequencies in the one-locus and five-loci cases did not correspond to optimum stolon internode length predicted by the spatially explicit, but not gametic, phenotypic model. This deviation was due to the asymmetry of the fitness profile. Gametic, spatially explicit individual-based (SEIB) modeling allowed us relaxing the CSM assumptions of constant selection with exclusively sexual reproduction. Important findings For entirely vegetative or sexual reproduction, predictions. of the gametic SEIB model were close to the ones of spatially explicit CSMs gametic phenotypic models, hut for mixed modes of reproduction they appoximated those of gametic, not spatially explicit CSMs. Thus, in contrast to gametic SEIB models, phenotypic models and, especially for few loci, also CSMs can be very misleading. We conclude that the evolution of trails governed by few quantitative trait loci appears hardly predictable by simple models, that genetic algorithms aiming at technical optimization may actually, miss the optimum and that selection may lead to loci with smaller effects, in derived compared with ancestral lines.

DNA methylation patterns at the IGF2-H19 locus in sperm of Swiss Landrace and Swiss Large White boars

DNA methylation patterns at the IGF2-H19 locus were investigated in sperm DNA from Swiss Landrace (SL) and Swiss Large White (LW) boars. The putative IGF2 differentially methylated regions (DMR) 0, 1 and 2, a quantitative trait nucleotide (QTN) region in the intron 3 and a CpG island in the intron 4 of the IGF2 gene as well as three regions around porcine CTCF binding sites within the H19 differentially methylated domain (DMD) were selected for the DNA methylation analysis. In both breeds putative IGF2 DMR0, 1, 2 and H19 DMD were hypermethylated. Significant differences in DNA methylation content were found between the two breeds in the two DMD regions proximal to the H19 gene. The IGF2 QTN region and the CpG island in the IGF2 intron 4 were hypomethylated in sperm DNA of both breeds. The methylation analysis revealed significantly more methylated CpG sites in the intron 4 of sperm from the LW breed than in that from SL. No difference was found in global DNA methylation between the two breeds. These results indicate differences in DNA methylation patterns between breeds and it remains to be established whether variation in DNA methylation patterns impacts on phenotypic traits.

Cost and power analysis of linkage disequilibrium methods for locating genes influencing quantitative traits in humans

Linkage disequilibrium methods can be used to find genes influencing quantitative trait variation in humans. Linkage disequilibrium methods can require smaller sample sizes than linkage equilibrium methods, such as the variance component approach to find loci with a specific effect size. The increase in power is at the expense of requiring more markers to be typed to scan the entire genome. This thesis compares different linkage disequilibrium methods to determine which factors influence the power to detect disequilibrium. The costs of disequilibrium and equilibrium tests were compared to determine whether the savings in phenotyping costs when using disequilibrium methods outweigh the additional genotyping costs.^ Nine linkage disequilibrium tests were examined by simulation. Five tests involve selecting isolated unrelated individuals while four involved the selection of parent child trios (TDT). All nine tests were found to be able to identify disequilibrium with the correct significance level in Hardy-Weinberg populations. Increasing linked genetic variance and trait allele frequency were found to increase the power to detect disequilibrium, while increasing the number of generations and distance between marker and trait loci decreased the power to detect disequilibrium. Discordant sampling was used for several of the tests. It was found that the more stringent the sampling, the greater the power to detect disequilibrium in a sample of given size. The power to detect disequilibrium was not affected by the presence of polygenic effects.^ When the trait locus had more than two trait alleles, the power of the tests maximized to less than one. For the simulation methods used here, when there were more than two-trait alleles there was a probability equal to 1-heterozygosity of the marker locus that both trait alleles were in disequilibrium with the same marker allele, resulting in the marker being uninformative for disequilibrium.^ The five tests using isolated unrelated individuals were found to have excess error rates when there was disequilibrium due to population admixture. Increased error rates also resulted from increased unlinked major gene effects, discordant trait allele frequency, and increased disequilibrium. Polygenic effects did not affect the error rates. The TDT, Transmission Disequilibrium Test, based tests were not liable to any increase in error rates.^ For all sample ascertainment costs, for recent mutations ($<$100 generations) linkage disequilibrium tests were less expensive than the variance component test to carry out. Candidate gene scans saved even more money. The use of recently admixed populations also decreased the cost of performing a linkage disequilibrium test. ^

Modularisation épistatique des loci à trait quantitatif associés à la pression artérielle et identification de gènes candidats pour l’hypertension

Problématique: L’hypertension artérielle essentielle, facteur de risque majeur dans le développement des maladies cardiovasculaires, est un trait multigénique complexe dont les connaissances sur le déterminisme génétique nécessitent d’être approfondies. De nombreux loci à trait quantitatif (QTLs); soit des gènes responsables de faire varier la pression artérielle (PA), ont été identifiés chez l’humain et le modèle animal. Cependant, le mystère plane encore sur la façon dont ces gènes fonctionnent ensemble pour réguler la PA. Hypothèse et objectif: Plutôt qu’une addition de QTLs ayant chacun une action infinitésimale sur la PA, une interaction épistatique entre les gènes serait responsable du phénotype hypertendu. Ainsi, l’étude de cette épistasie entre les gènes impliqués, directement ou indirectement, dans l’homéostasie de la PA nous permettrait d’explorer de nouvelles voies de régulation moléculaire en cause dans cette maladie. Méthodes: Via la réalisation de souches congéniques de rats, où un segment chromosomique provenant d’une souche receveuse hypertendue (Dahl Salt Sensitive, SS/Jr) est remplacé par son homologue provenant d’une souche donneuse normotendue (Lewis, LEW), des QTLs peuvent être mis en évidence. Dans ce contexte, la combinaison de QTLs via la création de doubles ou multiples congéniques constitue la première démonstration fonctionnelle des interactions intergéniques. Résultats: Vingt-sept combinaisons au total nous ont menés à l’appréciation d’une modularisation des QTLs. Ces derniers ont été catégorisés selon deux principaux modules épistatiques (EMs) où les QTLs appartenant à un même EM sont épistatiques entre eux et participent à une même voie régulatrice. Les EMs/cascades agissent alors en parallèle pour réguler la PA. Grâce à l’existence de QTLs ayant des effets opposés sur la PA, nous avons pu établir l’ordre hiérarchique entre trois paires de QTLs. Cependant, lorsque cette suite régulatrice ne peut être déterminée, d’autres approches sont nécessaires. Nos travaux nous ont mené à l’identification d’un QTL situé sur le chromosome 16 du rat (C16QTL), appartenant au EM1 et qui révélerait une nouvelle voie de l’homéostasie de la PA. Le gène retinoblastoma-associated protein 140 (Rap140)/family with sequence similarity 208 member A (Fam208a), présentant une mutation non synonyme entre SS/Jr et LEW est le gène candidat le plus plausible pour représenter C16QTL. Celui-ci code pour un facteur de transcription et semblerait influencer l’expression de Solute carrier family 7 (cationic amino acid transporter, y+ system) member 12 (Slc7a12), spécifiquement et significativement sous exprimé dans les reins de la souche congénique portant C16QTL par rapport à la souche SS/Jr. Rap140/Fam208a agirait comme un inhibiteur de la transcription de Slc7a12 menant à une diminution de la pression chez Lewis. Conclusions: L’architecture complexe de la régulation de la PA se dévoile mettant en scène de nouveaux acteurs, pour la plupart inconnus pour leur implication dans la PA. L’étude de la nouvelle voie de signalisation Rap140/Fam208a - Slc7a12 nous permettra d’approfondir nos connaissances quant à l’homéostasie de la pression artérielle et de l’hypertension chez SS/Jr. À long terme, de nouveaux traitements anti-hypertenseurs, ciblant plus d’une voie de régulation à la fois, pourraient voir le jour.

Multivariate QTL linkage analysis suggests a QTL for platelet count on chromosome 19q

Platelet count is a highly heritable trait with genetic factors responsible for around 80% of the phenotypic variance. We measured platelet count longitudinally in 327 monozygotic and 418 dizygotic twin pairs at 12, 14 and 16 years of age. We also performed a genome-wide linkage scan of these twins and their families in an attempt to localize QTLs that influenced variation in platelet concentrations. Suggestive linkage was observed on chromosome 19q13.13-19q13.31 at 12 (LOD=2.12, P=0.0009), 14 (LOD=2.23, P=0.0007) and 16 (LOD=1.01, P=0.016) years of age and multivariate analysis of counts at all three ages increased the LOD to 2.59 (P=0.0003). A possible candidate in this region is the gene for glycoprotein VI, a receptor involved in platelet aggregation. Smaller linkage peaks were also seen at 2p, 5p, 5q, 10p and 15q. There was little evidence for linkage to the chromosomal regions containing the genes for thrombopoietin (3q27) and the thrombopoietin receptor (1q34), suggesting that polymorphisms in these genes do not contribute substantially to variation in platelet count between healthy individuals.

Copulas in QTL mapping

The standard variance components method for mapping quantitative trait loci is derived on the assumption of normality. Unsurprisingly, statistical tests based on this method do not perform so well if this assumption is not satisfied. We use the statistical concept of copulas to relax the assumption of normality and derive a test that can perform well under any distribution of the continuous trait. In particular, we discuss bivariate normal copulas in the context of sib-pair studies. Our approach is illustrated by a linkage analysis of lipoprotein(a) levels, whose distribution is highly skewed. We demonstrate that the asymptotic critical levels of the test can still be calculated using the interval mapping approach. The new method can be extended to more general pedigrees and multivariate phenotypes in a similar way as the original variance components method.

Genetic improvement of lucerne for anthracnose (Colletotrichum trifolii) resistance

Anthracnose, caused by Colletotrichum trifolii, is one of the most serious diseases influencing lucerne persistence and productivity in eastern Australia. The disease is largely controlled by plant resistance; however, new pathotypes of C. trifolii have developed in Australia, seriously limiting the productive life of susceptible cultivars. This paper describes an incompletely recessive and quantitatively inherited resistance to C. trifolii identified in a clone (W116) from cv. Sequel. S-1, F-1, F-2 and backcross populations of W116 and D (highly susceptible clone) were studied for their reaction to C. trifolii race 1. Resistance was found to be quantitatively inherited, and quantitative trait loci associated with resistance and susceptibility were identified in a backcross population (D x W116) x D using random amplified polymorphic DNA and amplified fragment length polymorphic markers. A multi-locus region on linkage group 4 was found to contribute significantly to the resistance phenotype. The application of DNA markers to allow exploitation of this quantitatively inherited resistance in lucerne breeding is discussed.