Agronomie 18 (1998) 209-224
DOI: 10.1051/agro:19980304

Variability in six pea gene sequences and mapping through PCR-based markers

Nathalie Pavy, Jan Drouaud, Beate Hoffman, Georges Pelletier and Dominique Brunel

Unité de génétique et amélioration des plantes, Institut national de recherche agronomique, Route de Saint Cyr, 78000 Versailles, France

Abstract - Despite the rapid increase in sequence databases, gene sequences are still under-used in the plant breeding and genetic mapping area. This study was conducted to determine whether pea gene sequences contained enough polymorphism to be used as genetic markers. Molecular variability was examined at the DNA sequence level within different lines and wild ecotypes of Pisum sativum. The analysis was conducted for several introns, exons and 5'UTR sequences from six nuclear genes (GAPC, PHYA and IAA-related genes). Each region was specifically amplified and polymorphism was identified by electrophoretic mobility and by direct sequencing of PCR products. The observed polymorphism illustrates the possibility of developing molecular markers since all the analyzed loci have been successfully localised. Polymorphism was detected either as DNA conformational polymorphism following non-denaturing polyacrylamide gel electrophoresis or as CAPS (cleaved amplified polymorphism sequence). The noteworthy property of such genetic markers is their ability to establish bridges between different existing pea genetic maps. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Résumé - Analyse de la variabilité des séquences de six gènes de pois et cartographie génétique par PCR. Malgré l'accroissement rapide des bases de données, les séquences des gènes sont encore sous-exploitées dans le domaine de l'amélioration des plantes et de la cartographie génétique. Cette étude a été menée pour déterminer si les séquences des gènes du pois renferment suffisamment de polymorphisme pour générer des marqueurs génétiques. La variabilité moléculaire a été examinée au niveau de la séquence de l'ADN entre différentes lignées et écotypes sauvages de Pisum sativum. Cette analyse a été effectuée pour plusieurs séquences introniques, exoniques et promotrices de six gènes nucléaires (GAPC, PHYA, et gènes apparentés aux gènes IAA). Chaque région a été amplifiée spécifiquement et le polymorphisme a été identifié par la mobilité électrophorétique et par séquençage direct des produits de PCR. Le polymorphisme observé illustre la possibilité de développer des marqueurs moléculaires puisque tous les loci analysés ont pu être cartographiés. Le polymorphisme est détecté soit comme un polymorphisme de conformation de l'ADN après une électrophorèse dans un gel d'acrylamide dans des conditions non dénaturantes, soit comme des CAPS (Cleaved Amplified Polymorphism Sequence). La propriété remarquable de tels marqueurs génétiques est leur capacité à établir des ponts entre les différentes cartes génétiques existantes chez le pois. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Key words: DNA sequence polymorphism / DSCP / intron / genetic marker / Pisum sativum

Mots clés : polymorphisme de séquence de l'ADN / DSCP / intron / marqueur génétique / Pisum sativum