MARC

 008240220s2023        ulk                      00        kor
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■020    ▼a9798380365024
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30638045
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a630
■1001  ▼aDang,  Chen.
■24510▼aHigh-Density  Mapping  and  Deployment  of  the  Adult-Plant  Stripe  Rust  Resistance  Gene  Yr78▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]▼bUniversity  of  California,  Davis.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(105  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-03,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Dubcovsky,  Jorge.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Davis,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aWheat  stripe  rust,  caused  by  Puccinia  striiformis  f.  sp.  tritici  (Pst),  is  responsible  for  significant  yield  losses  worldwide,  which  can  be  minimized  by  deploying  Pst  resistance  genes.  Yr78  is  an  adult  plant  resistance  gene  that  has  remained  effective  against  the  post-2000  virulent  Pst  races.  In  this  study,  we  first  generated  a  high-resolution  map  of  Yr78  based  on  6,124  segregating  chromosomes.  Yr78  was  mapped  in  an  11.16  Mb  region  on  the  short  arm  of  chromosome  6B,  including  15  annotated  protein-coding  genes  in  the  'Chinese  Spring'  Ref  Seq.  v1.1  genome.  Using  exome  capture  data,  we  yielded  five  major  haplotypes  in  the  candidate  gene  region,  with  the  H1  haplotype  associated  with  Yr78.  The  H1  resistant  haplotype  was  identified  in  Spelt,  Cadenza,  and  Lancer.  Especially,  67%  of  the  European  Spelt  accessions  have  the  H1  haplotype,  suggesting  its  origin  from  Spelt  wheat  and  the  value  of  sequenced  genomes  carrying  the  resistance  allele  in  developing  Yr78  precise  map.By  manually  reannotating  the  non-repetitive  regions  of  the  Spelt  genome  published  by  the  Pan  Genome  project,  we  are  able  to  delimit  the  proximal  border  of  the  Yr78  candidate  region  with  new  markers  developed  from  the  resistance/susceptible  haplotype  analysis.  Besides,  luckily  we  found  a  natural  deletion  in  a  recombinant  line  R136  from  the  mapping  population,  which  has  a  breakpoint  within  the  Yr78  candidate  gene  region  and  is  resistant  against  Pst.  This  deletion  line  delimits  the  distal  border  of  the  Yr78  candidate  region  furthermore.  And  finally,  we  mapped  Yr78  within  a  604  kb  interval  based  on  the  Chinese  Spring  Ref  Seq.  v1.1  genome,  between  CDM164  (CS-6BS  111,985,311  bp)  and  CDM161(CS-6BS  111,381,697).  This  new  candidate  region  excludes  the  previous  15  candidate  genes  and  low  confidential  genes,  and  only  includes  the  NOR-B2  locus.The  NOR-B2  locus  has  not  been  assembled  in  any  of  the  current  wheat  genomes  due  to  its  highly  repetitive  nature.  Based  on  the  published  number  of  ribosomal  genes  in  chromosome 6BS,  the  unassembled  region  in  Chinese  Spring  was  estimated  to  be  ~37  Mb.  More,  we  explored  in  detail  the  NOR-B2  region  by  re-analyzing  data  from  three  different  genomic  projects  that  attempted  to  provide  a  better  cover  of  NOR-B2.  In  spite  of  all  these  efforts,  we  could  not  find  a  likely  candidate  for  Yr78.  The  optical  mapping  of  this  region  has  shown  the  presence  of  non-repetitive  regions  within  the  NOR-B2  region.  We  hypothesize  that  the  Yr78  gene  is  likely  located  within  the  non-repetitive  regions  of  this  complex  and  unassembled  region  of  the  wheat  genome.  This  result  highlights  the  importance  of  completing  the  currently  unassembled  regions  of  the  wheat  genome.Although  the  unassembled  NOR-B2  region  limited  our  ability  to  identify  a  candidate  gene  for  Yr78,  our  precise  mapping  and  detailed  haplotype  analyses  of  the  region  yielded  useful  tools  for  the  deployment  of  this  valuable  resistance  gene  in  wheat  breeding  programs.  We  developed  two  tightly  linked  molecular  markers  CDM158  (CS-6BS  106,540,703)  and  CDM160-2  (CS-6BS  108,227,904)  for  the  H1  haplotype  that  will  facilitate  the  deployment  of  Yr78  in  wheat  breeding  programs.  In  the  practice  side,  we  created  several  valuable  germplasms  containing  Yr78.  First,  we  transferred  Yr78  from  hexaploid  wheat  into  the  tetraploid  durum  variety  Kronos  and  demonstrated  increased  Pst  resistance  39%  IT  and  35%  SEV  in  the  field  test.  This  germplasm  has  been  submitted  to  GRIN-Global  as  'Kronos-Yr78'  assigned  as  PI  702944.  Since  Yr78  has  not  been  detected  in  wild  or  cultivated  tetraploid  wheat,  this  material  can  be  a  novel  tool  to  improve  Pst  resistance  in  durum  wheat.  The  second  genetic  stock  developed  in  this  thesis  includes  the  combination  of  the  closely  linked  Pst  adult  plant  resistance  genes  Yr78  and  Yr36  in  phase.  We  successfully  screened  out  the  recombinant  progenies  containing  homozygous  Yr36+Yr78.  So  breeders  can  deploy  both  genes  together  using  a  single  set  of  flanking  markers.  To  increase  the  value  of  this  germplasm,  we  developed  an  additional  line  with  the  Yr5  and  Yr15  resistance  genes  in  addition  to  the  combined  Yr36+Yr78.  This  germplasm  provides  a  single  source  of  multiple Pst  resistance  genes  for  common  wheat  breeding  programs.  These  lines  are  currently  growing  to  increase  seeds  for  Pst  resistance  level  test  and  submission  to  GRIN-Global.
■590    ▼aSchool  code:  0029.
■650  4▼aAgriculture.
■650  4▼aPlant  sciences.
■650  4▼aPlant  pathology.
■653    ▼aBreeding
■653    ▼aFine  mapping
■653    ▼aStripe  rust
■653    ▼aGermplasms
■653    ▼aPuccinia  striiformis
■690    ▼a0473
■690    ▼a0479
■690    ▼a0480
■71020▼aUniversity  of  California,  Davis▼bHorticulture  and  Agronomy.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-03B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0029
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16934985▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024

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