Agronomie 19 (1999) 57-68
DOI: 10.1051/agro:19990106

Meiotic behaviour, chromosome stability and genetic analysis of the preferential transmission of 1B-1R, 1A-1R and 1R(1D) chromosomes in intervarietal hybrids of wheat

Pilar Rubio, Lourdes Daza and Nicolás Jouve

Departament of Cell Biology and Genetics, University of Alcalá, Campus 28871, Alcalá de Henares, Madrid, Spain

Abstract - The meiotic behaviour and relative transmission of segregant chromosomes was studied in the progeny of the F ₁ hybrids formed between a normal common wheat and lines which contained single or double wheat-rye translocations 1AL-1RS, 1BL-1RS and/or the substitution 1R(1D). Chromosome stability was evaluated in the F₂ progenies by the analysis of different markers: C-bands, LMW- and HMW-glutenins, gliadins and secalins coded for by genes GluA1, GluB1, GluD1, GluR1, GluA3, GluB3, GliA1, GliB1 and GliR1, located on either the short or long arm of the chromosomes of homoeologous group 1. Direct analysis of chromosome constitution and the χ² test, used in the genetic analysis of genes located in each chromosome arm, indicated that observed frequencies were significantly different from the expected Mendelian values in hybrids with only one translocation. The segregation patterns were biased in favour of the transmission of normal 1A over 1AL-1RS, normal 1B over 1BL-1RS, arm 1DL over 1RL and arm 1RS over 1DS. However, the same genes segregated in a Mendelian fashion in other hybrids with normal constitutions for these chromosomes or which showed double structural heterozygous constitution. The different response to the selection of different chromosomes or chromosome arms may be the product of an integrated contribution of meiotic behaviour plus differences in the vigour of male gametes carrying a normal chromosome compared to those carrying rye chromatin. However, it might also be due to differences in viability once male and female gametes combine. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Résumé - Comportement méïotique, stabilité chromosomique et analyse génétique de la transmission préférentielle des chromosomes 1B-1R, 1A-1R et 1R(1D) dans des hybrides intervariétaux de blé tendre. Le comportement méïotique et la transmission des chromosomes en ségrégation ont été étudiés dans la descendance d'hybrides F1 entre un blé tendre de constitution normale et des lignées qui portaient des translocations 1AL-1RS, 1BL-1RS et/ou la substitution 1R(1D). La stabilité chromosomique a été évaluée dans les descendances F2 par l'analyse de différents marqueurs : les bandes C, les gluténines de hauts et de faibles poids moléculaires (HMW et LMW), les gliadines et les sécalines codées par les gènes GluA1, GluB1,GluD1,GluR1, GluB3, GliA1, GliB1 et GliR1, localisés soit sur le bras court soit sur le bras long des chromosomes homéologues du groupe 1. L'analyse directe de la constitution chromosomique et le test du χ², pour l'analyse génétique des gènes localisés sur chacun des bras chromosomiques, a montré que les fréquences observées diffèrent de celles attendues pour une ségrégation mendélienne, chez les hybrides porteurs d'une seule translocation. Les ségrégations étaient biaisées en faveur de la transmission du 1A normal versus 1A-1RS, de 1B normal versus 1BL-1RS, du bras 1DL versus 1RL et du bras 1RS versus 1DS. Cependant les mêmes gènes ségrègent de façon mendélienne chez les hybrides de constitution normale ou porteurs de la double translocation. La réponse différente à la sélection de ces chromosomes ou bras chromosomiques pourrait résulter de la combinaison du comportement méiotique et de la différence de vigueur des gamètes mâles normaux vis-a-vis de ceux porteurs de chromatine de seigle. Cependant cela pourrait également refléter des différences de viabilité après la fécondation. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Key words: Triticum aestivum / wheat/rye translocations / HMW-glutenins / LMW-glutenins / secalins / gliadins

Mots clés : Triticum aestivum / translocations blé-seigle / gluténines HPM / gluténines FPM / sécalines / gliadines