Construction of a Genetic Linkage Map and Genetic Analysis of Domestication Related Traits in Mungbean (Vigna radiata)

Les différences génétiques entre le haricot mungo et son ancêtre présumé sauvage ont été analysées pour les traits liés à la domestication par cartographie QTL. Une carte de liaison génétique du mungbean a été construite à l'aide de 430 marqueurs SSR et EST-SSR du mungbean et de ses espèces apparentées, et tous ces marqueurs ont été cartographiés sur 11 groupes de liaison couvrant un total de 727,6 cM. La présente carte du mungbean est la première carte où le nombre de groupes de liaison coïncidait avec le nombre de chromosomes haploïdes du mungbean. Au total, 105 QTL et gènes pour 38 traits liés à la domestication ont été identifiés. Par rapport à la situation dans d'autres cultures de Vigna, de nombreux groupes de liaison ont joué un rôle important dans la domestication du haricot mungo. En particulier, les QTL à forte contribution ont été répartis sur sept des 11 groupes de liaison. En outre, un grand nombre de QTL avec une petite contribution ont été trouvés. L'accumulation de nombreuses mutations avec une contribution grande et/ou petite a contribué à la différenciation entre le haricot mungo sauvage et cultivé. Les QTL utiles pour la taille des graines, la déhiscence des gousses et la maturité des gousses qui n'ont pas été trouvés chez d'autres espèces de Vigna asiatiques ont été identifiés chez le haricot mungo, et ces QTL peuvent jouer le rôle important de nouvelles ressources génétiques pour d'autres espèces de Vigna asiatiques. Les résultats fournissent la base qui sera utile pour l'amélioration du haricot mungo et des légumineuses apparentées.

Las diferencias genéticas entre el mungbean y su presunto antepasado silvestre se analizaron para determinar los rasgos relacionados con la domesticación mediante el mapeo de QTL. Se construyó un mapa de enlace genético de mungbean utilizando 430 marcadores SSR y EST-SSR de mungbean y sus especies relacionadas, y todos estos marcadores se mapearon en 11 grupos de enlace que abarcan un total de 727.6 cM. El presente mapa de mungbean es el primer mapa donde el número de grupos de enlace coincidió con el número de cromosomas haploides de mungbean. En total, se identificaron 105 QTL y genes para 38 rasgos relacionados con la domesticación. En comparación con la situación en otros cultivos de Vigna, muchos grupos de vinculación han desempeñado un papel importante en la domesticación del mungbean. En particular, los QTL con alta contribución se distribuyeron en siete de los 11 grupos de vinculación. Además, se encontró un gran número de QTL con poca contribución. La acumulación de muchas mutaciones con gran y/o pequeña contribución ha contribuido a la diferenciación entre el frijol mungo silvestre y cultivado. Los QTL útiles para el tamaño de las semillas, la dehiscencia de la vaina y la madurez de la vaina que no se han encontrado en otras especies de Vigna asiática se identificaron en el frijol mungo, y estos QTL pueden desempeñar un papel importante como nuevos recursos genéticos para otras especies de Vigna asiática. Los resultados proporcionan la base que será útil para mejorar el frijol mungo y las legumbres relacionadas.

The genetic differences between mungbean and its presumed wild ancestor were analyzed for domestication related traits by QTL mapping. A genetic linkage map of mungbean was constructed using 430 SSR and EST-SSR markers from mungbean and its related species, and all these markers were mapped onto 11 linkage groups spanning a total of 727.6 cM. The present mungbean map is the first map where the number of linkage groups coincided with the haploid chromosome number of mungbean. In total 105 QTLs and genes for 38 domestication related traits were identified. Compared with the situation in other Vigna crops, many linkage groups have played an important role in the domestication of mungbean. In particular the QTLs with high contribution were distributed on seven out of 11 linkage groups. In addition, a large number of QTLs with small contribution were found. The accumulation of many mutations with large and/or small contribution has contributed to the differentiation between wild and cultivated mungbean. The useful QTLs for seed size, pod dehiscence and pod maturity that have not been found in other Asian Vigna species were identified in mungbean, and these QTLs may play the important role as new gene resources for other Asian Vigna species. The results provide the foundation that will be useful for improvement of mungbean and related legumes.

تم تحليل الاختلافات الجينية بين المنغبي وأسلافه البرية المفترضة للسمات المتعلقة بالتدجين من خلال رسم خرائط QTL. تم إنشاء خريطة ربط وراثي للمونغبي باستخدام 430 علامة SSR و EST - SSR من المونغبي والأنواع المرتبطة به، وتم تعيين جميع هذه العلامات على 11 مجموعة ربط تمتد على ما مجموعه 727.6 سم. الخريطة المونغبية الحالية هي الخريطة الأولى التي يتزامن فيها عدد مجموعات الربط مع عدد الكروموسومات الأحادية الصبغة للمونغبي. في المجموع، تم تحديد 105 QTLs وجينات لـ 38 سمة مرتبطة بالتدجين. بالمقارنة مع الوضع في محاصيل فيجنا الأخرى، لعبت العديد من مجموعات الربط دورًا مهمًا في تدجين المونغ بين. على وجه الخصوص، تم توزيع QTLs ذات المساهمة العالية على سبع مجموعات من أصل 11 مجموعة ربط. بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على عدد كبير من QTLs بمساهمة صغيرة. ساهم تراكم العديد من الطفرات ذات المساهمة الكبيرة و/أو الصغيرة في التمييز بين المنغبي البري والمزروع. تم تحديد QTLs المفيدة لحجم البذور وتفتيت القرون ونضج القرون التي لم يتم العثور عليها في أنواع Vigna الآسيوية الأخرى في المنغبي، وقد تلعب QTLs هذه الدور المهم كموارد جينية جديدة لأنواع Vigna الآسيوية الأخرى. توفر النتائج الأساس الذي سيكون مفيدًا لتحسين المنغبي والبقوليات ذات الصلة.