Engel, Frauke

Tränkner, Conny

German

JKI Open Journal Systems (Julius Kühn-Institut)

 Tränkner & Engel 2. Symposium Zierpflanzenzüchtung, Quedlinburg, 13.-14.03.2017Genetische Kartierung des Infloreszenztyps mittels Genotyping-by-Sequencing bei Hor-tensie (Hydrangea macrophylla) Genotyping-by-Sequencing Facilitates Genetic Mapping of the Inflorescence Type in Hydrangea Conny Tränkner 1, Frauke Engel 21Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ), Institutsteil Erfurt, Kühnhäuser Straße 101, 99090 Erfurt 2Gartenbau Kötterheinrich Hortensienkulturen, Hohner Mark 20, 49525 Lengerich E-Mail: traenkner@erfurt.igzev.deHortensien (Hydrangea macrophylla) lassen sich durch die Anordnung und Anzahl ihrer Schaublüten in sogenannte Teller- und Ballhortensien unterschei-den. Bei Tellerhortensien besteht der Blütenstand vorwiegend aus vielen klei-nen, fertilen Blüten. Diese sind von we-nigen großen, sterilen Schaublüten um-randet. Dagegen weist der Blütenstand von Ballhortensien deutlich mehr Schaublüten auf. Diese sind über den gesamten Blütenstand verteilt, wodurch der ballförmige Infloreszenztyp entsteht. Die Ballform ist wegen ihres größeren Verkaufswertes züchterisch bevorzugt. Die Ballform wird monogen, rezessiv vererbt, die Tellerform dominant. Kreuzt man eine Ball- mit einer Tellerhortensie, dann prägen alle Nachkommen die Tel-lerform aus. Erst durch Rückkreuzung mit einer weiteren Ballhortensie spaltet die nachfolgende Generation in Ball- und Tellerform auf, so dass Ballhortensien selektiert werden können. Hortensien blühen frühestens 13 Monaten nach der Aussaat. Erst dann ist eine Bestimmung des Infloreszenztyps möglich. Mittels markergestützter Selektion können Alle-le, die die Ballform kodieren, leichter in komplexen Erbgängen nachverfolgt und Sämlinge bereits im Keimlingsstadium als Ballhortensien identifiziert werden. Um Gene zu identifizieren, die die Aus-prägung des Infloreszenztyps kontrollie-ren, wurde eine Ball- mit einer F1-Tellerhortensie gekreuzt, um eine Pseu-do-Rückkreuzungspopulation (pBC1) zu erzeugen. Diese Population umfasst 424 Individuen und spaltet für Teller- und Ballform im Verhältnis 3:1 (Χ2 = 0,034, nicht-signifikant bei α = 0,05) auf. Bei monogener Vererbung wäre jedoch ein Spaltungsverhältnis von 1:1 zu erwarten. Eine 3:1-Spaltung tritt dagegen bei einer digenen, dominant-rezessiven Verer-bung auf. Deshalb nehmen wir an, dass die Ausprägung des Infloreszenztyps in unserer Population durch zwei Gene erfolgt. Für die Kartierung dieser Gene wird eine QTL-Analyse durchgeführt. Zur Erstellung der genetischen Karte wurde an 381 ausgewählten pBC1-Pflanzen eine genomweite Markeranalyse mittels Genotyping-by-Sequencing durchge-führt. Erste Sequenzier- und Kartierungs-ergebnisse werden präsentiert. 20 Berichte aus dem Julius Kühn-Institut 188 Tränkner & Engel 2. Symposium Zierpflanzenzüchtung, Quedlinburg, 13.-14.03.2017Inflorescences of Hydrangea macro-phylla are classified as lacecap or mophead, according to the position and number of decorative flowers in the in-florescence. Lacecap inflorescences con-sist of many small, fertile flowers, which are surrounded by big and sterile, deco-rative flowers. In contrast, mophead inflorescences contain more decorative flowers that are distributed across the whole inflorescence, which give a ball-like shape. Hydrangea plants with mophead inflorescences are more at-tractive and thus preferred by consum-ers. The inflorescence type is inherited in a monogenic, dominant-recessive manner, in which the mophead type is recessive and the lacecap type domi-nant. If a mophead plant is crossed with a lacecap plant, then all progenies will develop the lacecap inflorescences. Af-ter backcross with another mophead plant, the offspring will segregate for lacecap and mophead inflorescences, which allows the selection of mophead plants. However, Hydrangea plants need about 13 month to develop inflores-cences, which delays determination of the inflorescence type considerably. Analysis of molecular markers, which are linked with the inflorescence type, will enable to follow mophead alleles in complex breeding programs. Further-more, it will allow marker-assisted selec-tion of mophead plants already in the seedling stage. To identify genes, which control the inflorescence type, we crossed a mophead plant with a F1 lacecap plant and produced a pseudo-backcross population (pBC1). This popu-lation contains 424 individuals and seg-regates for the lacecap and mophead inflorescence type in a ratio of 3:1 (Χ2 = 0.034, non-significant at α = 0.05). However, we expect a segregation ratio of 1:1 for monogenic, dominant-recessive inheritance. A 3:1 ratio sug-gests rather a digenic, dominant-recessive inheritance. Thus, we propose that two genes control the inflorescence type in our population. Currently, we perform a QTL analysis to map these genes. In order to produce a genetic map, we performed a genome-wide marker analysis through applying geno-typing-by-sequencing for 381 pBC1 plants. Preliminary sequencing data and mapping results will be presented. Berichte aus dem Julius Kühn-Institut 188 21

Genetische Kartierung des Infloreszenztyps mittels Genotyping-by-Sequencing bei Hortensie (Hydrangea macrophylla)

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Genetische Kartierung des Infloreszenztyps mittels Genotyping-by-Sequencing bei Hortensie (Hydrangea macrophylla)

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