A molecular marker map in 'Kanota' × 'Ogle' hexaploid oat (Avenaspp.) enhanced by additional markers and a robust framework

Molecular mapping of cultivated oats was conducted to update the previous reference map constructed using a recombinant inbred (RI) population derived from Avena byzantina C. Koch cv. Kanota × Avena sativa L. cv. Ogle. In the current work, 607 new markers were scored, many on a larger set of RI lines (133 vs. 71) than previously reported. A robust, updated framework map was developed to resolve linkage associations among 286 markers. The remaining 880 markers were placed individually within the most likely framework interval using χ2 tests. This molecular framework incorporates and builds on previous studies, including physical mapping and linkage mapping in additional oat populations. The resulting map provides a common tool for use by oat researchers concerned with structural genomics, functional genomics, and molecular breeding.Key words: molecular marker, RFLP, linkage map, oat, Avena

Agronomic, cytogenetic, and isoenzymatic characterizations of oat somaclones

Immature embryo-derived somaclones regenerated from genotypes UPF 12, UPF 89S080 and UFRGS 7 were analyzed for eight agronomic traits and two enzymatic systems in order to evaluate the potential of tissue cultures to induce genetic variability in oats (Avena sativa L.). Some somaclones were also analyzed cytogenetically. Agronomic traits were evaluated in the field for all somaclones in 1993 and 1994. Bi-directional variation (P < 0.05) was detected for all characteristics, and the average frequency of variation observed in 1993 in somaclones from genotypes UPF 12 and UPF 89S080 was 35.2%. Variation observed for agronomic characteristics was heritable through two generations. Isoenzymatic analysis showed variation for both enzymatic systems in four somaclones. In general, the frequency of abnormalities at the cytogenetic level was low. The few that were observed had no effect on the meiotic index. Tissue culture can generate variability in oats in breeding programs.<br>Para avaliar o potencial da cultura de tecidos na indução de variabilidade genética em aveia (Avena sativa L.), somaclones regenerados de embriões imaturos dos genótipos UPF 12, UPF 89S080 e UFRGS 7 foram analisados em relação a oito características agronômicas e dois sistemas enzimáticos. A avaliação foi realizada em dois anos consecutivos, 1993 e 1994, em relação aos caracteres agronômicos. Foram observadas variações bidirecionais significativas (P < 0.05) para todos os caracteres, sendo que a freqüência média de variações detectadas em 1993, em populações somaclonais provenientes dos genótipos UPF 12 e UPF 89S080, foi de 35,2%. A maioria das alterações observadas em 1993 se mantiveram em 1994. A análise isoenzimática mostrou variações para os dois sistemas enzimáticos em quatro somaclones. A freqüência de anormalidades citogenéticas, de uma forma geral, foi baixa, porém mesmo nos somaclones onde a mesma foi alta, estas anormalidades não se refletiram na estabilidade meiótica. O processo de cultura de tecidos como gerador de variabilidade apresenta potencial como estratégia de apoio aos programas de melhoramento genético de aveia

Haplodiploid androgenetic breeding in oat: genotypic variation in anther size and microspore development stage Melhoramento por haplodiploidização androgenética: variação genotípica no tamanho das anteras e no estágio de desenvolvimento dos micrósporos em aveia

Oat (Avena spp.) is poorly responsive to the haplodiploidization process, which leads to the production of homozygous lines in one step, increasing breeding efficiency. Androgenetic haploids in small grain cereal crops are obtained from microspores cultured at the mononucleate stage, which can be identified by the size of anthers. In order to identify the appropriate anther size for in vitro culture, microspore cytological analyses were made in Avena sativa cultivars UPF 7, UPF 18, UFRGS 14, Stout and Avena sterilis CAV 3361, cultivated in growth chamber under controlled light and temperature conditions. Variation was observed within and among genotypes for anther size at each microspore developmental stage and according to the position of spikelets in the panicle. Architecture variation in panicle shape and non-linear microsporogenesis maturation increased the challenge of identifying potentially androgenetic oat anthers. Cytological screening before culture is critical in identifying microspores at the right stage for oat androgenesis.<br>A aveia (Avena spp.) tem sido pouco responsiva à haplodiploidização, um processo que aumenta a eficiência da seleção no melhoramento por gerar, em uma etapa, linhas puras homozigóticas. A fase mononucleada do micrósporo é critica para o sucesso da androgênese in vitro nos cereais de inverno e, em geral, pode ser inferida pelo tamanho da antera. Foram medidas anteras e analisados citológicamente micrósporos das cultivares de Avena sativa UPF 7, UPF 18, UFRGS 14, Stout e da linhagem CAV 3361 de Avena sterilis, cultivadas em câmaras de crescimento sob temperaturas dia-noite variando de 16ºC a 9ºC e 12 horas de intensidade luminosa de 300 mol m-2 s-1. O tamanho das anteras em cada fase de desenvolvimento dos micrósporos variou significativamente entre genótipos e de acordo com a região de inserção das espiguetas na panícula. A variação na arquitetura da panícula e a maturação não linear das espiguetas aumentam as dificuldades para a identificação das anteras potencialmente androgenéticas e podem explicar, em parte, os baixos resultados da androgênese na aveia. Os dados mostram a necessidade de uma análise citológica prévia para auxiliar a determinar a fase ideal de desenvolvimento dos micrósporos potencialmente responsivos à cultura de anteras, para o uso da androgenese na aveia