Agronomie 14 (1994) 485-495
DOI: 10.1051/agro:19940801

Variation of ribosomal DNA and inheritance of polymorphisms in 6 Petunia hybrida hort lines

F. Zeboudj^a, A. Kabbaj^a, K. Sossey Alaoui^a, D. Peltier^a, A. Tagmount^a, C. Raquin^b, M. Darmency^a, D. Maizonnier^a, H. Dulieu^a and A. Bervillé<sup>a

a</sup>  INRA-Dijon, station de génétique et d'amélioration des plantes, BV 1540, F21034 Dijon cedex
^b  Université de Paris-Sud, centre d'Orsay, bât 360, laboratoire d'amélioration des plantes, F91405 Orsay cedex 05, France

Abstract - Ribosomal DNA polymorphisms were studied in 6 lines of Petunia hybrida using EcoRI, BamHI, HindIII, Kpnl, SacI or Xhol. Each line carries several unit types, and 13 types were found in lines, which was not expected. We characterized the unit types and we determined the number of loci. Two kinds of unit types carrying no or several HindIII sites were revealed. The longest EcoRI and BamHI fragments in St43 correspond to a 11.4 kb unit type. Moreover, a 2.6 kb EcoRI fragment cannot be mapped in the 11.4 kb unit. It was found to be equivalent to the 2.45 kb EcoRI fragment carrying the 25 S rRNA coding sequence. Consequently, it was mapped in another unit 11.7 kb long. In TIh1 the corresponding EcoRI and BamHI fragments enabled us to construct 8.8, 9.2 and 10.8 kb segments. These fragments are therefore considered to be part of the 11.4 kb unit length. Other lines display combinations of these length units. The inheritance of polymorphic fragments of lines (St43 and TIh1) for 50 individuals of the 2 possible backcrosses [(St43 x TIh1) x St43] and [(St43 x TIh1) x TIh1] indicated at least 2 loci. The presence in Sk176 of 6.2, 5.7 and 5.4 EcoRI fragments suggested 3 loci. The haploid plants obtained from the hybrid (St43 x TIh1) display 1 individual carrying the 3 unit types present in the hybrid which proves the presence of 3 rDNA loci in TIh1. Moreover, the segregation in the backcrosses corresponds to only 2 loci in St43. It carries a nulli-allele. Evidence for such hypotheses were obtained by in situ hybridization with a biotinylated probe. The TIh1 and TIh7 dihaploid lines display more unit types and, consequently, more polymorphisms than other lines.

Résumé - Variation de l'ADN ribosomique et hérédité du polymorphisme dans 6 lignées de Petunia hybrida Hort. Dans 6 lignées de Petunia hybrida dont l'ADN a été hydrolysé par EcoRI, BamHI, HindIII, KpnI, SacI ou XhoI, l'ADN ribosomique est apparu très polymorphe. Chaque lignée porte plusieurs types d'unités ; ainsi 13 types différents sont révélés dans les lignées, ce qui est surprenant. Nous avons caractérisé les différents types et déterminé le nombre de loci. Deux types d'unités avec et sans sites HindIII sont révélés. Pour la lignée St43 les fragments EcoRI et BamHI permettent de construire une unité de 11,4 kb. En outre un fragment EcoRI de 2,6 kb ne peut être placé dans l'unité de 11,4 kb. II est en effet équivalent au fragment de 2,4 kb portant la séquence codante du gène 25 S. Il est donc placé dans une unité de 11,7 kb. Dans la lignée TIh1 les fragments correspondants ne permettent de construire que des unités de 8,8 kb, 9,2 kb, et 10,8 kb, donc considérées comme une partie d'unités de 11,4 kb. Les autres lignées montrent une combinaison des fragments précédents. L'hérédité du polymorphisme dans 50 descendants du couple de lignées (St43 et TIh1) et les 2 rétrocroisements possibles [(St43 x TIh1) x St43] et [(St43 x TIh1) x TIh1] indique au moins 2 loci. La présence dans Sk176 des fragments EcoRI 6,2, 5,7 et 5,4 suggère 3 loci. Parmi les plantes haploïdes obtenues de l'hybride F1 (St43 x TIh1), un descendant porte les 3 types d'unité présents dans l'hybride, ce qui ne peut s'expliquer que s'ils sont répartis sur 3 loci. De plus la ségrégation dans les rétrocroisements correspond à 2 loci pour St43, il porte donc un nuiliallèle. La confirmation des hypothèses est apportée par hybridation in situ avec une sonde ribosomique biotinylée. Les 2 lignées dihaploïdes TIh1 et TIh7 montrent le plus d'unités et par conséquent le polymorphisme le plus élevé.

Key words: Petunia hybrida / ribosomal DNA / inheritance / in situ hybridization

Mots clés : Petunia hybrida / ADN ribosomique / hérédité / PLFR / hybridation in situ