Effets de modifications du génome D et d’un choc osmotique sur les paramètres hydriques et sur le comportement stomatique de Triticum aestivum cv. « Chinese Spring »

L’analyse du comportement stomatique et hydrique d’ancuploïdes du blé tendre (Triticum aestivum) cv. « Chinese Spring » montre que l’absence de certains chromosomes ou bras de chromosomes entraîne une diminution de la potentialité d’ouverture des stomates, soit, pour le génome D, les bras de chromosomes 2DL, 2DS, 3DL, 3DS, 4DS, 6DS, 7DS et probablement aussi 1DL. Les chromosomes 7A et 7B sont capables de compenser l’effet du chromosome 7D ; les chromosomes 2B, 3B, 4B, 5B interviennent également dans l’expression du caractère étudié. Il apparaît donc que le déterminisme génétique des mécanismes d’ouverture stomatique est complexe. Enfin, il n’est pas retrouvé trace du comportement stomatique particulier d’Aegilops sguarrosa ni chez « Chinese Spring », ni chez les aneuploïdes.The analysis of stomatal movement in D-genome aneuploids of Triticum aestivum cv. " Chinese Spring " showed that 2DL, 2DS, 3DL, 3DS, 4DS, 6DS, 7DS and probably 1DL were necessary for stomata to open fully. Chromosomes 7A and 7B had the same effect as 7D. Chromosomes 2B, 3B, 4B and 5B were also implicated in the expression of this function. Thus, the genetic behaviour of stomatal aperture appeared to be very complicated. Finally, the specific stomatal behaviour of Aegilops squarrosa was not found either in wheat or in aneuploids

Nitrate reductases in hexaploid and tetraploid wheats and Aegilops

International audienc

Production of embryo-callus-regenerated hybrids between Triticum aestivum and Agropyron cristatum possessing one B chromosome

Plant regeneration from immature intergeneric embryos through direct callus induction was investigated in the case of hybridization between T aestivum cv Chinese Spring (2n = 6x = 42, AABBDD) and A cristatum 4x with one B chromosome (2n = 4x = 28 + 1 B, PPPP). Twenty-three abnormal immature hybrid embryos were directly cultured on MS solid medium with 2 mg / L 2,4-D to induce calli which were then transferred to hormone free MS medium for plant regeneration. All the embryos formed calli. Plantlets were regenerated from 56% of the calli induced from the torpedo-shaped abnormal embryos without scutellum and 82% of calli from small abnormal embryos with scutellum. Forty-three regenerated plantlets were produced from a single hybrid embryo. Most hybrid plants had 2n = 5x = 35 chromosomes, and some had 1-4 B chromosomes, indicating that Agropyron B chromosomes can be maintained through in vitro culture in wheat x Agropyron hybrids. Since the small abnormal hybrid embryos are produced at a high frequency following intergeneric hybridizations, the utilization of the embryo culture technique described should be effective in rescuing them.La régénération de plantes à partir d’embryons inter-génériques immatures en utilisant la technique d’induction directe de cals a été étudiée dans le cas d’une hybridation entre T aestivum cv Chinese Spring (2n = 6x = 42, AABBDD) et A cristatum 4x possédant un chromosome B (2n = 4x = 28 + 1B, PPPP). Vingt-trois embryons hybrides anormaux ont été cultivés sur un milieu solide MS contenant 2 mg/l de 2,4-D pour induire des cals. Ces derniers ont été repiqués sur un milieu MS sans hormone permettant la régénération de plantes. Tous les embryons ont formé un cal. Cinquante six pourcent des cals induits à partir d’embryons au stade torpille et sans scutellum et 82% des cals d’embryons petits et avec scutellum ont donné des plantes. Un seul embryon a permis l’obtention de 43 de ces plantes. La plupart des plantes hybrides étaient à 2n = 5x = 35 chromosomes, les autres possédaient en outre de 1 à 4 chromosomes B. Ceci démontre que les chromosomes B des hybrides blé x Agropyron peuvent être maintenus en culture in vitro. Étant donné que les hybridations inter-spécifiques produisent un fort pourcentage de petits embryos anormaux, l’utilisation de la technique décrite devrait être efficace pour assurer la production de plantes hybrides

Analyse monosomique de la resistance a Septoria nodorum Berk chez le ble tendre (Triticum aestivum L. em. Thell (Vill) M.K.)

National audienceThe common wheat line "L 22", fairly resistant to glume blotch, was used as the pollinator in crosses on the 21 different monosomic lines of "Courtot". All the monosomic F1 plants obtained, as well as the disomic ones, were grown with plants of line "L 22" in a completely randomized trial, then artificially infected in late May. The results obtained are presented in table 1. Compared to the disomic F1 the monosomic for 3A, 4A, 2B, 5B, 2D, 7D and 1A, 3B, 6B, 5D, 6D had an incubation time (LPI) increased (more resistance) or reduced (more susceptibility), respectively. Similarly the monosomic F1, 3A, 4A, 5A, 6A, 1B, 2B, 5B, 7B, 2D and line "L 22" showed a disease intensity (P max) reduced (more resistance) in early July, while monosomic F1 6B, 3D, 4D, 6D showed more susceptibility at this stage. The general regression line of P max on LPI (fig. 2) was : P max = 14.56 + 0.72 LPI, r = 0.57 HS thus a third of the variation of P max was related to that of LPI. The three following groups could be constituted : group 1 : 3A, 5A, 6A, 1B, 3B, 7B and line "L 22" group 2 : 1A, 2A, 4A, 7A, 2B, 4B, 5B, 6B, 1D, 2D, 3D, 5D, 6D and the disomic F1 group 3 : 4D, 7D. The slopes of the regression lines for groups 1 and 2 were neither significantly different from each other, nor from that of the general regression. But the difference between their intercepts was highly significant, and comparable to the difference of P max values between line "L 22" and the disomic F1. Differences in P max values, at fixed LPI, could correspond to three groups of chromosomes line "L 22" carrying genes for resistance or susceptibility. The high resistance of the F1 monosomic 3A for both parameters could be useful for breeding purposes. Differences were also observed for stem lengths, flowering date and thousand kernel weight but no relation was observed between these differences and the level of resistance observed.Les 21 lignées monosomiques du cv « Courtot » ont été croisées par la lignée « L 22 », résistante à la septoriose, utilisée comme pollinisatrice. Les plantes F1 monosomiques et disomiques obtenues ont été repiquées avec la lignée « L 22 » dans un essai randomisé, qui a été contaminé artificiellement à la fin mai. Les principaux résultats obtenus figurent au tableau 1. La durée d’incubation, ou LPI, a permis de distinguer de la F1 disomique, les F1 monosomiques 3A, 4A, 2B, 5B, 2D, 7D plus résistantes et les F1 monosomiques 1A, 3B, 6B, 5D, 6D plus sensibles. L’intensité de maladie, déterminée en début juillet, ou P max, a permis de distinguer de la F1 disomique, les F1 mosomiques 3A, 4A, 5A, 6A, 1B, 2B, 5B, 7B, 2D et la lignée « L 22 » plus résistantes, et les F1 monosomiques 6B, 3D, 4D, 6D plus sensibles. D’autre part si l’on considère la figure 2, la droite de régression générale de P max sur LPI a pour équation : P max = 14,56 + 0,72 LPI, r = 0,57 HS un tiers seulement des variations de P max sont expliquées par celles de LPI. Mais on peut aussi regrouper les entrées en trois groupes, correspondant à peu près aux diagonales du tableau 2 : groupe 1 : F1 monosomiques 3A, 5A, 6A, IB, 3B, 7B et la lignée « L 22» groupe 2 : F1 monosomiques 1A, 2A, 4A, 7A, 2B, 4B, 5B, 6B, ID, 2D, 3D, 5D, 6D et la F1 disomique groupe 3 : F1 monosomiques 4D et 7D. Les pentes des droites de régression des deux premiers groupes ne sont pas significativement différentes entre elles, ni avec la pente de la droite générale de régression. Par contre les ordonnées à l’origine des droites des groupes 1 et 2 sont différentes, la valeur de cette différence hautement significative est très proche de la différence entre les valeurs de P max pour la lignée « L 22 » et la F1 disomique. A ces trois groupes correspondraient les chromosomes de la lignée « L 22 » porteurs de gènes de résistance ou de sensibilité au niveau de P max, à LPI constante. La plus grande résistance de la F1 monosomique 3A pour les deux paramètres pourrait être utile en sélection. Enfin des différences ont aussi été observées pour la précocité de floraison, la longueur des tiges et les poids de 1 000 grains. Mais aucune relation n’a été trouvée entre ces différences et le niveau de résistance

Production of embryo-callus-regenerated hybrids between Triticum aestivum and Agropyron cristatum possessing one B chromosome

Plant regeneration from immature intergeneric embryos through direct callus induction was investigated in the case of hybridization between T aestivum cv Chinese Spring (2n = 6x = 42, AABBDD) and A cristatum 4x with one B chromosome (2n = 4x = 28 + 1 B, PPPP). Twenty-three abnormal immature hybrid embryos were directly cultured on MS solid medium with 2 mg / L 2,4-D to induce calli which were then transferred to hormone free MS medium for plant regeneration. All the embryos formed calli. Plantlets were regenerated from 56% of the calli induced from the torpedo-shaped abnormal embryos without scutellum and 82% of calli from small abnormal embryos with scutellum. Forty-three regenerated plantlets were produced from a single hybrid embryo. Most hybrid plants had 2n = 5x = 35 chromosomes, and some had 1-4 B chromosomes, indicating that Agropyron B chromosomes can be maintained through in vitro culture in wheat x Agropyron hybrids. Since the small abnormal hybrid embryos are produced at a high frequency following intergeneric hybridizations, the utilization of the embryo culture technique described should be effective in rescuing them.Production de plantes régénérées à partir de cals issus d'embryons hybrides entre Triticum aestivum et Agropyron cristatum possédant un chromosome B. La régénération de plantes à partir d'embryons inter-génériques immatures en utilisant la technique d'induction directe de cals a été étudiée dans le cas d'une hybridation entre T aestivum cv Chinese Spring (2n = 6x = 42, AABBDD) et A cristatum 4x possédant un chromosome B (2n = 4x = 28 + 1B, PPPP). Vingt-trois embryons hybrides anormaux ont été cultivés sur un milieu solide MS contenant 2 mg/l de 2,4-D pour induire des cals. Ces derniers ont été repiqués sur un milieu MS sans hormone permettant la régénération de plantes. Tous les embryons ont formé un cal. Cinquante six pourcent des cals induits à partir d'embryons au stade torpille et sans scutellum et 82% des cals d'embryons petits et avec scutellum ont donné des plantes. Un seul embryon a permis l'obtention de 43 de ces plantes. La plupart des plantes hybrides étaient à 2n = 5x = 35 chromosomes, les autres possédaient en outre de 1 à 4 chromosomes B. Ceci démontre que les chromosomes B des hybrides blé x Agropyron peuvent être maintenus en culture in vitro. Étant donné que les hybridations interspécifiques produisent un fort pourcentage de petits embryos anormaux, l'utilisation de la technique décrite devrait être efficace pour assurer la production de plantes hybrides

Analyse statistique des configurations méiotiques lors de la création d'une série monosomique du blé tendre "Courtot"

La constitution d’une série monosomique dans le cultivar de blé tendre « Courtot » à partir de celle de « Chinese spring » a donné l’occasion d’observer les configurations chromosomiques (nombre de chiasmas par cellule) à la métaphase réductionnelle au fur et à mesure de la conversion de la série monosomique par rétrocroisement ( F1 à F1 de R5) et de constater une certaine asyndèse. L’analyse statistique a permis de mettre en évidence, malgré une certaine hétérogénéité entre plantes, un effet génération auquel se superpose une interaction génome-groupe d’homéologie. Cette dernière met en relief le rôle prééminent du groupe d’homéologie 5 (effet favorable à l’asyndèse) et du chromosome 3B (effet inverse). Un effet moindre a été observé également pour les éléments 1B et 6B dans le même sens que celui du groupe 5, et pour 1A, 6A et 4B dans le sens inverse. Ces résultats sont discutés à la lumière de ce que l’on connaît du contrôle génétique des appariements chromosomiques chez le blé tendre.The set of 21 monosomics for the common wheat cultivar « Courtot » has been developed by repeated backcrosses onto « Chinese spring » monosomics. Chromosome configurations were estimated as numbers of chiasmas per cell at the first metaphase of meiosis throughout the development of the monosomic series (F1 to F5). Statistical analysis has shown that, in spite of a slight heterogeneity between plants, a generation effect can be observed, together with a superimposed genome-homoeologous group interaction. This interaction brings out the preeminent role of homoeologous group 5 (increased number of chiasmas per cell in miconosomic condition), as well as that of chromosome 3B (opposite effect). Lesser effects have been observed for chromosomes 1 B and 6 B in the same direction as group 5, and for 1A, 6A and 4B in the opposite direction. The results are discussed in the light of present knowledge on the overall genetic control of meiosis in common wheat

Reactions a la contamination par Leptosphaeria nodorum Mull. des feuilles, epis et grains de plantes F2 issues du croisement entre une lignee de ble resistante et la serie monosomique de Courtot

National audienceIn autumn 1986, all the F2 progenies from the 21 monosomic F1 and from the disomic F1 cross between « Courtot » and « L22 » were sown in a complete randomized block with two replications. Every plot contained 20 plants sown on a line at a low density. All the trials were inoculated twice (at boot and heading stages) with spores of Leptovphaeria nodorum Muller (Septoria nodorum Berk.) strain n° 6, a wheat isolate. The following characters were recorded for each plant : two elements of partial resistance - incubation time (L.P.I.) and rate of spread of leaf necrosis (P. max) ; and two elements of tolerance - disease intensity on the ear (I.E.) and thousand kernel weight of diseased plants (P.M.G.M.). The earliness of heading time and stem length were also noted. Table 1 shows the average results obtained for all the F2 monosomic lines and for lines L22. As in the F1 chromosomes 3A, 2B and 5B of line L22 gave leaf resistance increased relative to that of F2 Di (table 2) ; also, as in the F2, chromosome 6D give more leaf susceptibility. Such chromosomes are supposed to bear gene (s) as recessive alleles. On the other hand, chromosomes ineffective in F1 were found to confer resistance in the F2 (i.e. 5A, 7A and 7B for L.P.I., 3B for P. max) or susceptibility (2A and 1B for L.P.I, 7D for P. max). Such chromosomes are supposed to bear dominant genes. More difficult to explain is the change from susceptible to resistant (5D for L.P.I., 6A for P. max). That could be due to the climatic conditions of 1987 or to some genetic interactions. A smaller relation was found between L.P.I. and P. max (r = 0.423) than in F1 (tables 2 and 4). No relations (table 3) were found between the foliar parameters and I.E. or P.M.G.M., nor between I.E. and P.M.G.M. Also no relation was observed with length of stem. Finally the partial resistance to Leptosphaeria nodorum of line L22 was polygenic, and even line L22 bore some genes for susceptibility. For breeding purposes, chromosomes 3A, 2B and SB could be useful, but, for breeding hybrid wheat, dominant genes are better. A method is needed to associate partial resistance and tolerance in two independent ways.Les réponses d’une série F2 monosomique de blé à la contamination par une souche de Leptosphaeria nodorum Muller (Septoria nodorum Berk.) isolée de blé sont étudiées par rapport à 4 critères. Ce sont 2 éléments constitutifs de la résistance partielle : la durée d’incubation (L.P.L) et la vitesse d’extension des nécroses foliaires (P. max); et 2 manifestations de la tolérance : l’intensité des symptômes sur épis (I.E.) et le poids de 1 000 grains récoltés sur les plantes malades (P.M.G.M.). Les réponses concernant la résistance partielle sont confrontées à celles qui ont été obtenues l’année précédente sur les F1 monosomiques. Les 2 éléments de la résistance partielle sont d’hérédité polychromosomique donc polygénique et partiellement liés entre eux. L’intensité des symptômes sur épi et le poids de 1 000 grains malades sont eux aussi d’hérédité polygénique mais indépendants entre eux et non liés à la résistance partielle. Certains chromosomes donnent des réponses opposées suivant les paramètres pris en compte. La sélection pour le renforcement de la résistance partielle et la sélection pour la tolérance sont donc à associer afin de progresser dans le niveau de résistance au champ