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Marker-assisted breeding for TaALMT1, a major gene conferring aluminium tolerance to wheat
Indexado
WoS WOS:000349547800010
Scopus SCOPUS_ID:84925490783
DOI 10.1007/S10535-014-0474-X
Año 2015
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Aluminium toxicity in acid soils is the main limitation to crop production worldwide. In wheat (Triticum aestivum L.), the Al-activated malate transporter (TaALMT1) gene located on chromosome 4DL is associated with malate efflux and Al-tolerance. To introgress Al-tolerance from the breeding line CAR3911 into the high yielding Al-sensitive cultivar Kumpa-INIA, phenotypic and molecular characterizations of gene/QTL underlying Al-tolerance in CAR3911 followed by marker-assisted backcrossing (MAS-BC) were undertaken. Al-tolerant backcross (BC) lines were selected using the functional marker ALMT1-4 designed immediately upstream of the TaALMT1 coding region. Foreground and background selections using ALMT1-4 and microsatellite markers were conducted. Linkage and sequence analyses suggest that the TaALMT1 gene could underly the Al-tolerance in CAR3911, possessing the same promoter type (V) as the Al-tolerant genotypes Carazinho and ET8. The MAS-BC strategy allowed the selection of Al-tolerant lines with the smallest introgressed region (6 cM) on 4D and the highest recurrent parent genome (RPG) (98 %) covering 2 194 cM of the wheat genome. The homozygous BC3F2 line named Kumpa-INIA-TaALMT1 expressed a 3-fold higher Al-tolerance than its isogenic line Kumpa-INIA at 40 mu M Al in the hydroponic solution, and similarly to CAR3911 and Carazinho. The MAS-BC strategy was successful for the introgression of the TaALMT1 gene into Kumpa-INIA in only three BC generations, shortening the breeding cycle to 24 months, which promises to increase wheat production and a greater yield stability in the acid soils of Southern Chile.

Revista



Revista ISSN
Biologia Plantarum 0006-3134

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Disciplinas de Investigación



WOS
Plant Sciences
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 SOTO-CERDA, BRAULIO J. Hombre Fac Recursos Nat Temuco - Chile
Centro de Genomica Nutricional Agroacuicola - Chile
Núcleo de Investigación en Producción Alimentaría - Chile
Agriaquaculture Nutritional Genomic Center, CGNA Genomics and Bioinformatics Unit - Chile
2 INOSTROZA-ROVEGNO, CAROLINA ISABEL Mujer Fac Recursos Nat Temuco - Chile
Universidad Católica de Temuco - Chile
Núcleo de Investigación en Producción Alimentaría - Chile
3 Mathias-Ramwell, Monica Mujer Instituto de Investigaciones Agropecuarias - Chile
4 Penaloza, Enrique H. Hombre Universidad de Concepción - Chile
5 ZUNIGA-REBOLLEDO, JAVIER ALEJANDRO Hombre Instituto de Investigaciones Agropecuarias - Chile
6 MUNOZ-CERDA, GABRIELA Mujer Universidad Nacional Andrés Bello - Chile
7 Rengel, Zed Hombre Univ Western Australia - Australia
University of Western Australia - Australia
The University of Western Australia - Australia
8 SALVO GARRIDO, HAROLDO EDINSON - Centro de Genomica Nutricional Agroacuicola - Chile
Instituto de Investigaciones Agropecuarias - Chile
Agriaquaculture Nutritional Genomic Center, CGNA Genomics and Bioinformatics Unit - Chile

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Origen de Citas Identificadas



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Citas Identificadas: 12.5 %
Citas No-identificadas: 87.5 %

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Citas Identificadas: 12.5 %
Citas No-identificadas: 87.5 %

Financiamiento



Fuente
Fundación para la Innovación Agraria
INIA
CGNA
CONICYT Regional/GORE Araucania

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Agradecimientos



Agradecimiento
The authors acknowledge the financial support from the Fundacion para la Innovacion Agraria FIA-PI-C-2005-3-A-064, CGNA and the CONICYT Regional/GORE Araucania/CGNA/R10C100, and the INIA for providing infrastructure. We are grateful to Dr. Emmanuel Delhaize, CSIRO Plant Industry, Canberra, Australia, for providing Carazinho, ET8, and ES8 wheat genotypes. The authors wish to thank Dr. Adriano Nunes-Nesi of the Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Vicosa, MG, Brazil, for his contribution in the critical review of this manuscript. First two authors contributed equally to this work.

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