Genetic characterization of Cucumber mosaic virus (CMV) resistance in tomato and pepper

Abstract

Bu çalı mada, domates ve biber populasyonları hıyar mozaik virüsüne (CMV)kar ı dayanıklı hatları ve dayanıklılı ın genetik kontrolünü belirlemek için fenotipikve genotipik olarak karakterize edilmi tir. Her iki ürüne ait populasyonun dayanıklıve dayanıksız ebeveyinleri, CMV ile mekanik olarak inokule edilmi tir. Bitkilergörsel olarak ve ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) ile de erlendirilmi tir.Virus sadece simptomsuz bitkilerin inokule edilen yapraklarında belirlenmi olupinokule edilmeyen yapraklarda rastlanmamı tır. Bu nedenle, CMV dayanıklılı ınınimmunite olmayıp, gerçek dayanıklılık olabilece i sonucuna varılmı tır. F2 domatespopulasyonunun fenotipik analizlerine göre dayanıklılı ın iki dominant gentarafından kontrol edilmekte oldu u varsayılmaktadır. Bu da ılım (9:7) Ki-kareanalizine uymaktadır.QTL (kantitative karakter lokusu) analizi yapabilmek için moleküleri aretleyiciler domates populasyonunun her iki ebeveynindeki polmorfizmbelirlemek için kullanılmı tır. (L. esculentum, L. hirsutum 1223). QTL analizlerinegöre (107 polymorfik i aretleyici kullanılarak) 11 genomik bölgenin CMVdayanıklılı ı ile ba lantılı oldu u belirlenmi tir. 7 bölgede dayanıklılık allelleribeklenildi i gibi L. hirsutum ebeveyninden gelmektedir. Bununla birlikte, 4 bölgededayanıklılık alleleri CMV dayanıklı olmayan L. esculentum ebeveynindengelmektedir. Bu sonuçlar dayanıklılı ın genetik potansiyelinin sadece her ikiebeveynin fenotipine bakılarak belirlenemeyece ini göstermektedir. Yapılan buçalı mayla moleküler i aretleyiciye dayalı seleksiyonla ileri hatları geli tirme veyadayanıklılık genlerinin kültür türlerine aktarılmasının daha kolay olaca ı sonucunavarılmı tır.

In this study, tomato and pepper populations were phenotypically andgenotypically characterized to identify cucumber mosaic virus (CMV) resistant linesand determine the genetic control of resistance. Populations of both crops and theirresistant and susceptible parents were mechanically inoculated with CMV. Plantswere evaluated visually and by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Sincevirus was detected only in inoculated leaves but was not usually present inuninoculated leaves of symptomless plants, CMV resistance appeared to be trueresistance not immunity. According to phenotypic analysis of F2 tomato population,it was hypothesized that two dominant genes were controlling resistance as the plantsfit a 9:7 (resistant:susceptible) segregation ratio as determined by Chi squaregoodness-of-fit analysis.In order to perform quantitiative trait locus (QTL) analysis, molecularmarkers were surveyed for polymorphism using the two parents of the tomatopopulation, L. esculentum and L. hirsutum LA1223. According to QTL analysis (using107 polymorphic markers), 11 genomic regions were linked to CMV resistance. Forseven loci, resistance alleles were coming from the L. hirsutum parent as expected.However, for four loci, resistance was associated with alleles from the CMV-susceptible parent, L. esculentum. These results show that the genetic potential forresistance cannot be determined by only looking at the phenotype of the two parents.As a result of this work, developing elite lines or transferring resistance genes intocultivated species by marker assisted selection will be easier.