Évidence génétique de populations sympatriques de la perchaude (Perca flavescens) dans le Lac Saint-Pierre

La perchaude (Perca flavescens) constitue une ressource socioéconomique de grande importance dans le Lac Saint-Pierre (Québec, Canada). Bien que ce lac fluvial soit désigné réserve de la biosphère par l’UNESCO, le statut de la perchaude est préoccupant. Afin de permettre à l’espèce de persister en fonction des diverses pressions anthropiques, il est important de comprendre sa dynamique populationnelle et les mécanismes qui en sont responsables. La perchaude est connue pour sa philopatrie ; le fait de toujours se reproduire à son site de naissance peut entraîner la subdivision d’une espèce en de multiples populations, où chacune pourra être pourvue d’adaptations locales distinctes. Il est possible d’étudier ces processus à l’aide des signaux génétiques associés à la reproduction des individus. Toutefois, une faible différentiation génétique entre les populations du Lac Saint-Pierre est envisagée en raison de la colonisation récente du système (moins de 8000 ans). L’objectif de cette étude est de déterminer s’il existe plusieurs populations de perchaude dans le Lac Saint-Pierre. Les simulations réalisées ont révélé que l’utilisation de marqueurs AFLP (amplified fragment length polymorphism), permettant une analyse globale du génome, affiche une meilleure détection de la différentiation des populations que celle des marqueurs microsatellites. Afin d’associer les individus à leur site de naissance, la méthode d’AFLP et des microsatellites ont été utilisées sur des larves capturées suite à l’éclosion des oeufs. Trois analyses distinctes d’AFLP ont indiqué une corrélation entre la composition génétique des individus et des sites géographiques, confirmant ainsi la présence de plusieurs populations sympatriques dans le Lac Saint-Pierre, découlant vraisemblablement de la philopatrie de l’espèce. L’absence de différentiation génétique relatée par les marqueurs microsatellites vient confirmer l’importance du choix des marqueurs génétiques. Bien que la différentiation génétique observée soit relativement faible, la gestion de la perchaude devrait tenir compte de la dynamique des populations distinctes dans ce système.

Molekulare Untersuchungen zur Phylogenie der Gattung Fosterella (Bromeliaceae)

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollten mit Hilfe molekularer Techniken die Verwandtschaftsbeziehungen innerhalb der Gattung Fosterella (Bromeliaceae) geklaert und eine umfassende Phylogenie erstellt werden. Im Vordergrund standen dabei die folgenden Fragen: Sind die aufgrund von morphologischen Merkmalen bzw. ihrer geographischen Verbreitung bisher beschriebenen 30 Fosterella-Arten auch molekular voneinander abgrenzbar und wie sind die einzelnen Arten miteinander verwandt? Lassen sich innerhalb der Gattung evolutionaere Linien identifizieren? Sind Akzessionen, die bisher noch keiner Art zugeordnet werden konnten, genetisch distinkt? Laesst sich eine Schwestergattung von Fosterella herausstellen? Zwei verschiedene molekulare Techniken, die AFLP-Methode (amplified fragment length polymorphism, Vos et al. 1995) und die vergleichende Sequenzierung verschiedener Mitochondrien- und Chloroplasten-DNA-Regionen wurden zur phylogenetischen Untersuchung der Gattung Fosterella etabliert und optimiert. Diese beiden Methoden wurden anschliessŸend vergleichend fuer die molekularsystematischen Studien eingesetzt. Folgende Ergebnisse konnten erzielt werden: Fuer die erstmals innerhalb der Gattung Fosterella eingesetzte AFLP-Methode wurden acht Primerkombinationen fuer die Hauptanalysen ausgewaehlt. Die AFLP-Bandenmuster erwiesen sich als komplex, distinkt und reproduzierbar und sowohl intra- als auch interspezifisch informativ. Insgesamt wurden mit 77 Proben aus mindestens 18 der bisher beschriebenen 30 Arten 310 informative AFLP-Merkmale erzeugt und mittels verschiedener Analyseverfahren ausgewertet. Die Darstellung der Ergebnisse erfolgte in Form von Phaenogrammen, Kladogrammen und in einem €ždreidimensionalen Koordinatensystem€œ (Hauptkoordinatenanalyse). Zur statistischen Absicherung wurden Bootstrap-Analysen durchgefuehrt. Die Topologien der einzelnen Baeume untereinander stimmten weitgehend ueberein, wobei sich insgesamt 12 Artengruppen definieren liessŸen, die statistisch unterschiedlich gut abgesichert waren. In einigen Gruppen liessŸen sich enge Verwandtschaftsbeziehungen feststellen, die bis auf wenige Ausnahmen, nicht befriedigend aufgeloest sind. Einige der in diese Untersuchung einbezogenen, bisher noch keiner Art zugeordneten Taxa liessŸen sich z. T. in die entstandenen Artengruppen einordnen oder aufgrund ihrer distinkten Position in den Stammbaeumen vermuten, dass es sich um neue Arten handelt. Fuer die vergleichende DNA-Sequenzierung wurde zunaechst die Eignung verschiedener Chloroplasten- und Mitochondrien-DNA-Regionen getestet. Die Bereiche atpB-rbcL, psbB-psbH und rps16-Intron wurden fuer die vergleichende Sequenzierung der Chloroplasten-DNA als geeignet befunden, waehrend alle untersuchten Mitochondrien-Loci eine so geringe Sequenzvariabilitaet aufwiesen, dass sie nicht weiter in Betracht gezogen wurden. Die drei Chloroplastenloci wurden mit 61 Akzessionen aus 24 der bisher 30 beschriebenen Fosterella-Arten sowie 44 Akzessionen aus sechs der acht Unterfamilien (nach Givnish et al. im Druck) sowohl einzeln, als auch kombiniert ausgewertet. Die Merkmalsmatrix wurde sowohl mit einem Distanzverfahren, als auch mit Maximum Parsimonie-, Maximum Likelihood- und Bayes´schen-Methoden analysiert. Die mit den verschiedenen Methoden erhaltenen Baumtopologien waren weitgehend kongruent. Es konnte gezeigt werden, dass die Gattung Fosterella monophyletisch ist. Zudem besteht eine sehr gut gestuetzte Schwestergruppenbeziehung der Gattung zu einer Gruppe aus den Gattungen Dyckia, Encholirium und Deuterocohnia. Die in Givnish et al. (im Druck) gezeigte Einordnung von Fosterella in die Pitcairnioideae s. str. wurde ebenfalls bestaetigt. Basal laesst sich die Gattung Fosterella in zwei Linien einteilen, von denen eine auf die F. penduliflora-Gruppe entfaellt und die andere alle anderen sechs Gruppen vereint. Insgesamt laesst sich festhalten, dass der GrossŸteil der bisher beschriebenen 30 Fosterella-Arten auch molekular voneinander abgrenzbar ist, sie also genetisch distinkte Taxa (Monophyla) darstellen. Die meisten Spezies lassen sich Artengruppen zuordnen, innerhalb derer die Verwandtschaft allerdings z. T. ungeklaert bleibt. Diese Speziesgruppen bilden monophyletische Linien mit unterschiedlicher statistischer Unterstuetzung. Einige bisher nur morphologisch definierte Taxa zeigen eine enorme genetische Variabilitaet Die Beziehungen zwischen den einzelnen Gruppen der Gattung Fosterella sind zum Teil nur wenig aufgelaest. Die Ergebnisse der beiden in der vorliegenden Arbeit eingesetzten Techniken sind weitgehend kongruent und fuer die Verwandtschaftsanalyse der Gattung Fosterella als geeignet einzustufen. Die Aufloesung der AFLP-Baeume deutet allerdings auf eine noch bessere Nuetzlichkeit fuer die Untersuchung innerhalb der einzelnen Artengruppen hin, waehrend die vergleichende Sequenzierung durch Ergaenzung weiterer Regionen relativ klare Strukturen innerhalb der Gattung Fosterella erkennen laesst (vgl. Rex et al. 2006).

Populationsgenetische Fragmentanalyse von europäischen Heterobasidion annosum s. s.-Stämmen

Die fünf Arten des Heterobasidion annosum s. l.-Komplexes sind in Nordamerika und Eurasien dafür bekannt große Schäden in Nadelforsten zu verursachen. In Deutschland sind mit H. annsosum s. s., H. parviporum und H. abietinum alle drei eurasischen Weißfäuleerreger sympatrisch vertreten. Besonders in der Norddeutschen Tiefebene fallen H. annsoums s. s.-Stämme durch ansteigende Befallsherde und hohe Pathogenität auf. Seit Jahren untersucht die Nordwestdeutsche forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA) Göttingen die Zusammenhänge der sogenannte „Ackersterbe“ in einzelnen Regionen. In diesem Zusammenhang sollte die vorliegende Arbeit den molekular-genetischen Aspekt behandeln und die inner- und zwischenartlichen Strukturen sowie das Beziehungsgefüge von H. annosum s. s. und H. parviporum-Individuen aus 18 europäischen Ländern darstellen. Für die molekularen Untersuchungen wurde die AFLP-Analyse (amplified fragment length polymorphism) ausgewählt. Die Vorteile der AFLP liegen in der großen Anzahl polymorpher und selektionsneutraler Marker, der guten Reproduzierbarkeit und der damit verbundenen Robustheit dieser Methode. Basierend auf acht AFLP-Primerpaarkombinationen mit 209 Individuen wurde eine binäre Matrix erstellt. Diese bildete die Grundlage für die molekulargenetischen Analysen und folgende Fragestellungen: Können die Heterobasidion-Individuen in Netzwerk- und Dendrogramm-Analysen den herkunftsspezifischen Populationen zugeordnet werden und lässt sich ein geografisches Muster erkennen? Wie groß ist das Ausmaß der genetischen Diversität innerhalb und zwischen den untersuchten europäischen Heterobasidion annosum s. l.-Populationen? Ist das gesteigerte Schadbild in der norddeutschen Tiefebene auf eine mögliche invasive Heterobasidion-Art zurückzuführen? Wie sieht die Populationsstruktur von Heterobasidion annosum s. l. in Europa bzw. Deutschland aus und gibt es Hinweise auf Subpopulationen oder Hybridisierungsereignisse? Die von der AFLP-Analyse erzeugten 888 informativen Marker wurden in Neighbor-Joining- und UPGMA-Phänogrammen, Median-joining Netzwerk und einem Principal coordinates analysis (PCoA)-Koordinatensystem dargestellt. Übereinstimmend zeigten sich die Arten H. annosum und H. parviporum eindeutig distinkt. Die Boostrapunterstützung der meisten H. annosum s. s.-Individuen erwies sich jedoch innerartlich als überwiegend schwach. Häufig kam es zu Gruppierungen der Individuen gemäß ihrer regionalen Herkunft. Seltener bildeten die Populationen gemeinsame Cluster entsprechend ihrer Länderzugehörigkeit. Eine zonale Gruppierungsstruktur der Individuen nach Süd-, Mittel-, und Nordeuropa konnte in keiner Analyse beobachtet werden. Mit der Analysis of Molecular Variance (AMOVA) wurde mit der AFLP-Methode eine genetische Varianz zwischen den beiden untersuchten Arten von 72 % nachgewiesen. Intraspezifisch ließ H. annosum s. s eine sehr hohe genetische Varianz innerhalb der Populationen (73%) und eine geringe Differenzierung zwischen diesen erkennen. Lediglich die deutschen Populationen zeigten eine gewisse Abgrenzung zueinander (33%). Als Ursache für die hohe individuelle genetische Vielfalt wird zum Einen das dichte Vorkommen der H. annosum s. s.- Wirte in Europa angesehen. Darüber hinaus sind gebietsfremde Sporeneinträge durch überregionale Forstarbeiten, globale Holzimporte und die für H. annosum s. s. nachgewiesenen weiten Sporenflüge zu erklären. Das Populationsannahmemodell von STRUCTURE generierte für den Datensatz beider Arten eine optimale Populationsanzahl von ΔK=4. Drei der Subpopulationen wurden H. annosum s. s. zugeordnet. Eine Korrelation dieser genetischen Cluster mit ihrem geografischen Ursprung oder der Wirtsbaumart war nicht feststellbar. Ein möglicher Zusammenhang der Subpopulationen mit weiteren ökologischen Parametern wie z. B. Substratgrundlage, Pathogenität, Sporulationsverhalten und sich änderte klimatische Umweltbedingungen konnten in dieser Studie nicht untersucht werden. Des Weiteren zeigte die STRUCTURE-Analyse, dass einige H. parviorum-Individuen Anteile eines H. annosum s. s.-Clusters führten. Um zu klären, ob es sich hierbei um einen erebten und konservierten Polymorphisums, oder um Introgression handelt, wären weiterführende Analysen notwendig.

Characterization and mechanism of action of the biological control agent Pantoea agglomerans EPS125

La soca EPS125 ha mostrat ser un efectiu agent de control biològic de diferents patògens fúngics de postcollita en diferents fruits. Degut a la seva elevada eficàcia, es va plantejar desenvolupar aquesta soca comercialment i per aquest motiu en el present treball es plantejà complementar la informació necessària pel seu registre. D'acord amb els resultats obtinguts mitjançant proves fenotípiques i genotípiques, la soca EPS125 queda inclosa dins l'espècie Pantoea agglomerans (Enterobacter agglomerans-Erwinia herbicola). En relació a la utilització de fonts de carboni, en el perfil i contingut d'àcids grassos cel·lulars i en el polimorfisme en la longitud dels fragments de macrorestricció genòmica (MRFLP), la soca EPS125 mostrà trets característics que la diferencien d'altres soques. Els dos marcadors moleculars (125.2 i 125.3) específics per la soca EPS125 dissenyats en el present treball mostraren ser semiespecífics per la seva detecció mitjançant la tècnica PCR i Real Time PCR. Quedant pendent l'anàlisi d'especificitat de l'ús combinat dels dos marcadors moleculars en una reacció PCR multiplex. P. agglomerans EPS125 ha mostrat ser molt efectiva en el control de Penicillium expansum en poma amb una dosi efectiva mitjana de 2.7x105 a 7x105 ufc/ml, i una ratio de 25-101 cèl·lules de la soca EPS125 per inactivar una espora del patogen segons el model de saturació hiperbòlica. Segons les aproximacions fenotípiques i estudis genotípics realitzats, sembla que els mecanismes de biocontrol utilitzats per la soca EPS125 contra P. expansum en poma estan directament relacionats amb la capacitat de formació de biofilm per aquesta soca.

Friends or relatives? Phylogenetics and species delimitation in the controversial European orchid Genus ophrys

Background and Aims Highly variable, yet possibly convergent, morphology and lack of sequence variation have severely hindered production of a robust phylogenetic framework for the genus Ophrys. The aim of this study is to produce this framework as a basis for more rigorous species delimitation and conservation recommendations. Methods Nuclear and plastid DNA sequencing and amplified fragment length polymorphism (AFLP) were performed on 85 accessions of Ophrys, spanning the full range of species aggregates currently recognized. Data were analysed using a combination of parsimony and Bayesian tree-building techniques and by principal coordinates analysis. Key Results Complementary phylogenetic analyses and ordinations using nuclear, plastid and AFLP datasets identify ten genetically distinct groups (six robust) within the genus that may in turn be grouped into three sections (treated as subgenera by some authors). Additionally, genetic evidence is provided for a close relationship between the O. tenthredinifera, O. bombyliflora and O. speculum groups. The combination of these analytical techniques provides new insights into Ophrys systematics, notably recognition of the novel O. umbilicata group. Conclusions Heterogeneous copies of the nuclear ITS region show that some putative Ophrys species arose through hybridization rather than divergent speciation. The supposedly highly specific pseudocopulatory pollination syndrome of Ophrys is demonstrably 'leaky', suggesting that the genus has been substantially over-divided at the species level.

Intercontinental dispersal prior to human translocation revealed in a cryptogenic invasive tree

In this study, complementary species-level and intraspecific phylogenies were used to better circumscribe the original native range and history of translocation of the invasive tree Parkinsonia aculeata. Species-level phylogenies were reconstructed using three chloroplast gene regions, and amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers were used to reconstruct the intraspecific phylogeny. Together, these phylogenies revealed the timescale of transcontinental lineage divergence and the likely source of recent introductions of the invasive. The sequence data showed that divergence between North American and Argentinean P. aculeata occurred at least 5.7 million years ago, refuting previous hypotheses of recent dispersal between North and South America. AFLP phylogenies revealed the most likely sources of naturalized populations. The AFLP data also identified putatively introgressed plants, underlining the importance of wide sampling of AFLPs and of comparison with uniparentally inherited marker data when investigating hybridizing groups. Although P. aculeata has generally been considered North American, these data show that the original native range of P. aculeata included South America; recent introductions to Africa and Australia are most likely to have occurred from South American populations.

Ty-1 copia retrotransposon-based SSAP marker development in Cashew

The most popular retrotransposon-based molecular marker system in use at the present time is the sequence-specific amplification polymorphism (SSAP) system . This system exploits the insertional polymorphism of long terminal repeat (LTR) retrotransposons around the genome. Because the LTR sequence is used to design primers for this method, its successful application requires sequence information from the terminal region of the mobile elements . In this study, two LTR sequences were isolated from the cashew genome and used successfully to develop SSAP marker systems. These were shown to have higher levels of polymorphism than amplified fragment length polymorphic markers for this species.

Reversible phase variation in the phnE gene, which is required for phosphonate metabolism in Escherichia coli K-12

It is known that Escherichia coli K-12 is cryptic (Phn(-)) for utilization of methyl phosphonate (MePn) and that Phn(+) variants can be selected for growth on MePn as the sole P source. Variants arise from deletion via a possible slip strand mechanism of one of three direct 8-bp repeat sequences in phnE, which restores function to a component of a putative ABC type transporter. Here we show that Phn(+) variants are present at the surprisingly high frequency of >10(-2) in K-12 strains. Amplified-fragment length polymorphism analysis was used to monitor instability in phnE in various strains growing under different conditions. This revealed that, once selection for growth on MePn is removed, Phn(+) revertants reappear and accumulate at high levels through reinsertion of the 8-bp repeat element sequence. It appears that, in K-12, phnE contains a high-frequency reversible gene switch, producing phase variation which either allows ("on" form) or blocks ("off" form) MePn utilization. The switch can also block usage of other metabolizable alkyl phosphonates, including the naturally occurring 2-aminoethylphosphonate. All K-12 strains, obtained from collections, appear in the "off" form even when bearing mutations in mutS, mutD, or dnaQ which are known to enhance slip strand events between repetitive sequences. The ability to inactivate the phnE gene appears to be unique to K-12 strains since the B strain is naturally Phn(+) and lacks the inactivating 8-bp insertion in phnE, as do important pathogenic strains for which genome sequences are known and also strains isolated recently from environmental sources.

Mapping quantitative trait loci for flag leave senescence as a yield determinant in winter wheat under optimal and drought stressed environments

The timing of flag leaf senescence (FLS) is an important determinant of yield under stress and optimal environments. A doubled haploid population derived from crossing the photo period-sensitive variety Beaver,with the photo period-insensitive variety Soissons, varied significantly for this trait, measured as the percent green flag leaf area remaining at 14 days and 35 days after anthesis. This trait also showed a significantly positive correlation with yield under variable environmental regimes. QTL analysis based on a genetic map derived from 48 doubled haploid lines using amplified fragment length polymorphism (AFLP) and simple sequence repeat (SSR) markers, revealed the genetic control of this trait. The coincidence of QTL for senescence on chromosomes 2B and 2D under drought-stressed and optimal environments, respectively, indicate a complex genetic mechanism of this trait involving the re-mobilisation of resources from the source to the sink during senescence.

Adaptive divergence and speciation among sexual and pseudoviviparous populations of Festuca

Pseudovivipary is an environmentally induced flowering abnormality in which vegetative shoots replace seminiferous (sexual) inflorescences. Pseudovivipary is usually retained in transplantation experiments, indicating that the trait is not solely induced by the growing environment. Pseudovivipary is the defining characteristic of Festuca vivipara, and arguably the only feature separating this species from its closest seminiferous relative, Festuca ovina. We performed phylogenetic and population genetic analysis on sympatric F. ovina and F. vivipara samples to establish whether pseudovivipary is an adaptive trait that accurately defines the separation of genetically distinct Festuca species. Chloroplast and nuclear marker-based analyses revealed that variation at a geographical level can exceed that between F. vivipara and F. ovina. We deduced that F. vivipara is a recent species that frequently arises independently within F. ovina populations and has not accumulated significant genetic differentiation from its progenitor. We inferred local gene flow between the species. We identified one amplified fragment length polymorphism marker that may be linked to a pseudovivipary-related region of the genome, and several other markers provide evidence of regional local adaptation in Festuca populations. We conclude that F. vivipara can only be appropriately recognized as a morphologically and ecologically distinct species; it lacks genetic differentiation from its relatives. This is the first report of a ‘failure in normal flowering development’ that repeatedly appears to be adaptive, such that the trait responsible for species recognition constantly reappears on a local basis.

Piezotolerant small-colony variants with increased thermotolerance, antibiotic susceptibility, and low invasiveness in a clonal Staphylococcus aureus population

Following a pressure treatment of a clonal Staphylococcus aureus culture with 400 MPa for 30 min, piezotolerant variants were isolated. Among 21 randomly selected survivors, 9 were piezotolerant and all formed small colonies on several agar media. The majority of the isolates showed increased thermotolerance, impaired growth, and reduced antibiotic resistance compared to the wild type. However, several nonpiezotolerant isolates also demonstrated impaired growth and the small-colony phenotype. In agglutination tests for the detection of protein A and fibrinogen, the piezotolerant variants showed weaker agglutination reactions than the wild type and the other isolates. All variants also showed defective production of the typical S. aureus golden color, a characteristic which has previously been linked with virulence. They were also less able to invade intestinal epithelial cells than the wild type. These S. aureus variants showed phenotypic similarities to previously isolated Listeria monocytogenes piezotolerant mutants that contained mutations in ctsR. Because of these similarities, possible alterations in the ctsR hypermutable regions of the S. aureus variants were investigated through amplified fragment length polymorphism analysis. No mutations were identified, and subsequently we sequenced the ctsR and hrcA genes of three representative variants, finding no mutations. This work demonstrates that S. aureus probably possesses a strategy resulting in an abundance of multiple-stressresistant variants within clonal populations. This strategy, however, seems to involve genes and regulatory mechanisms different from those previously reported for L. monocytogenes. We are in the process of identifying these mechanisms.

Sequence analysis and distribution in Salmonella enterica serovars of IS3-like elements

The genome of Salmonella enterica serovar Enteritidis was shown to possess three IS3-like insertion elements, designated IS1230A, B and C, and each was cloned and their respective deoxynucleotide sequences determined. Mutations in elements IS1230A and B resulted in frameshifts in the open reading frames that encoded a putative transposase to be inactive. IS1230C was truncated at nucleotide 774 relative to IS1230B and therefore did not possess the 3' terminal inverted repeat. The three IS1230 derivatives were closely related to each other based on nucleotide sequence similarity. IS1230A was located adjacent to the sef operon encoding SEF14 fimbriae located at minute 97 of the genome of S. Enteritidis. IS1230B was located adjacent to the umuDC operon at minute 42.5 on the genome, itself located near to one terminus of an 815-kb genome inversion of S. Enteritidis relative to S. Typhimurium. IS1230C was located next to attB, the bacteriophage P22 attachment site, and proB, encoding gamma-glutamyl phosphate reductase. A truncated 3' remnant of IS1230, designated IS1230T, was identified in a clinical isolate of S. Typhimurium DT193 strain 2391. This element was located next to attB adjacent to which were bacteriophage P22-like sequences. Southern hybridisation of total genomic DNA from eighteen phage types of S. Enteritidis and eighteen definitive types of S. Typhimurium showed similar, if not identical, restriction fragment profiles in the respective serovars when probed with IS1230A.

Construction of a Festuca pratensis BAC library for map-based cloning in Festulolium substitution lines

Introgression in Festulolium is a potentially powerful tool to isolate genes for a large number of traits which differ between Festuca pratensis Huds. and Lolium perenne L. Not only are hybrids between the two species fertile, but the two genomes can be distinguished by genomic in situ hybridisation and a high frequency of recombination occurs between homoeologous chromosomes and chromosome segments. By a programme of introgression and a series of backcrosses, L. perenne lines have been produced which contain small F. pratensis substitutions. This material is a rich source of polymorphic markers targeted towards any trait carried on the F. pratensis substitution not observed in the L. perenne background. We describe here the construction of an F. pratensis BAC library, which establishes the basis of a map-based cloning strategy in L. perenne. The library contains 49,152 clones, with an average insert size of 112 kbp, providing coverage of 2.5 haploid genome equivalents. We have screened the library for eight amplified fragment length polymorphism (AFLP) derived markers known to be linked to an F. pratensis gene introgressed into L. perenne and conferring a staygreen phenotype as a consequence of a mutation in primary chlorophyll catabolism. While for four of the markers it was possible to identify bacterial artificial chromosome (BAC) clones, the other four AFLPs were too repetitive to enable reliable identification of locus-specific BACs. Moreover, when the four BACs were partially sequenced, no obvious coding regions could be identified. This contrasted to BACs identified using cDNA sequences, when multiple genes were identified on the same BAC.

Genetic diversity and specialisation of Eudarluca caricis on some graminaceous Puccinia species

Eudarluca caricis is a common hyperparasite of rusts. A total of 100 cultures were isolated from six Puccinia species or forms growing on 10 species of British grasses at two sites approximately 3 km apart. 82 isolates collected in 2005 were partially sequenced at the ITS locus, and amplified fragment length polymorphism profiles generated for 86 isolates from 2005 and 12 from 2007. Partial ITS sequences of most isolates grouped closely, in a clade with previously reported graminaceous Puccinia isolates and a number of Melampsora isolates. A second clade was very distinct and contained mostly isolates from P. poarum on Poa trivialis. All isolates had distinct AFLP haplotypes. The P. poarum isolates were very distinct from isolates collected from other rusts at the same site. Isolates from P. brachypodii f. sp. arrehenatheri growing on Arrhenatherum elatius in 2005 and 2007 at the same location were distinct (P < 0.001). Isolates from each rust or grass in one year and site were more similar than expected from overall variation between isolates (P<0.001). Isolates from P. coronata on different grasses clustered together (with isolates from P. brachypodii f. sp. poae-nemoralis), suggesting partial host rust specialisation in E. caricis.

Genética e mapeamento molecular da resistência parcial à ferrugem da folha da aveia (Avena sativa L.)

A ferrugem da folha é a moléstia de maior importância econômica para a cultura da aveia e a resistência qualitativa, geralmente utilizada para o seu controle, apresenta pouca durabilidade. A utilização de resistência parcial, caracterizada pelo progresso lento da moléstia, tem sido reconhecida como alternativa para obtenção de genótipos com resistência mais durável. Os objetivos deste trabalho foram determinar o progresso da ferrugem, o controle genético da resistência, e identificar marcadores moleculares associados a essa resistência, em várias gerações e anos. Populações F2, F3, F4, F5 e F6 do cruzamento UFRGS7/UFRGS910906 (sucetível/parcialmente resistente) (1998, 1999 e 2000) e F2 do cruzamento UFRGS7/UFRGS922003 (1998), foram avaliadas a campo quanto à porcentagem de área foliar infectada, para determinar a área sob a curva do progresso da doença (ASCPD). Mapeamento molecular, com marcadores AFLP (amplified fragment length polymorphism), foi realizado em F2 e F6, do primeiro cruzamento, identificando marcadores associados à resistência quantitativa (“quantitative resistance loci” ou QRLs). Resultados de três anos evidenciaram alta influência do ambiente na expressão da resistência, apresentando, entretanto, variabilidade genética para resistência parcial nas populações segregantes. A distribuição de freqüências do caráter ASCPD nas linhas recombinantes F5 e F6 foi contínua, indicando a presença de vários genes de pequeno efeito em seu controle. Estimativas de herdabilidade variaram de moderada a alta. O mapa molecular F2 foi construído com 250 marcadores, em 37 grupos de ligação, e o mapa F6 com 86 marcadores em 17 grupos de ligação. Cinco QRLs foram identificados na F2 e três na F6. O QRL identificado na F6, pelo marcador PaaMtt340 apresentou consistência em dois ambientes.