Enhanced polycross breeding of tall fescue through marker-based paternity identification and estimation of combining ability

Pirnajmedin, Fatemeh; Majidi, Mohammad Mahdi; Barré, Philippe; Kölliker, Roland; Saeidi, Ghodratollah

doi:10.1007/s10681-020-02671-1

Cited by 3 publications

(7 citation statements)

References 41 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Because, the level of self-incompatibility in grasses such as tall fescue is very high which limiting the construction of full-sib families. In our previous research, EST-SSR markers allowed to identify the paternal parents and then full-sib families in tall fescue, which considered as initial plant materials in the present study [ 26 ]. Remarkable genetic variation was observed between parental genotypes, full-sib families, and their progenies for yield performance and its related traits, emphasizing the high potential for genetic study of these traits and the possibility of selection superior genotypes for developing new varieties in the near future.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…The primary plant materials included of 21 genotypes of tall fescue (Table 1 ) which were chosen from a broad base germplasm collection according to various agro-morphological, physiological and root traits and used as parents for crossing [ 11 , 26 ]. In order to generate a reference breeding population, these genotypes were crossed following a polycross design.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…In order to generate a reference breeding population, these genotypes were crossed following a polycross design. As a results, 960 progenies (from 21 half-sib families) were obtained and evaluated for agro-morphological traits [ 26 ]. From these 960 progenies, 120 genotypes genotyped using diagnostic EST-SSR primers in the previous study [ 26 ].…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…Due to this event, reconstructing the pedigree of the target progeny for genetic improvement and identification the paternal parent will be possible using molecular markers [ 25 ]. In our previous research, we constructed a ploycross breeding population in tall fescue and reconstructed the pedigree of the target half-sib progenies using EST-SSR molecular markers for paternity identification and finding full-sib families [ 26 ]. Nevertheless, still little information is available on the application of BLUP procedure for estimating genetic parameters and breeding values in forage plant breeding specially, in full-sib families of tall fescue.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 3 more Smart Citations

Genetic parameters and selection in full-sib families of tall fescue using best linear unbiased prediction (BLUP) analysis

Pirnajmedin

Majidi²,

Taleb³

et al. 2022

BMC Plant Biol

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Background Better understanding of genetic structure of economic traits is crucial for identification and selection of superior genotypes in specific breeding programs. Best linear unbiased prediction (BLUP) is the most efficient method in this regard, which is poorly used in forage plant breeding. The present study aimed to assess genetic variation, estimate genetic parameters, and predict breeding values of five essential traits in full sib families (recognized by EST-SSR markers) of tall fescue using REML/BLUP procedure. Method Forty-two full-sib families of tall fescue (included of 120 individual genotypes), recognized by EST-SSR markers along with twenty-one their corresponding parental genotypes were assessed for biomass production and agro-morphological traits at three harvests (spring, summer, and autumn) in the field during 4 years (2017–2020). Results Considerable genotypic variability was observed for all traits. Low narrow-sense heritability (h2n) for dry forage yield (DFY) at three harvest indicates that non-additive gene actions may play an important role in the inheritance of this trait. Higher h2n of yield related traits and flowering time and also significant genetic correlation of these traits with forage yield, suggests that selection based on these traits may lead to indirect genetic improvement of DFY. Conclusion Our results showed the adequacy of REML/BLUP procedure for identification and selection of preferable parental genotypes and progenies with higher breeding values for future breeding programs such as variety development in tall fescue. Parental genotypes 21 M, 1 M, and 20 L were identified as superior and stable genotypes and could also produce the best hybrid combinations when they were mostly used as maternal parent.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Genetic parameters and selection in full-sib families of tall fescue using best linear unbiased prediction (BLUP) analysis

Pirnajmedin

Majidi²,

Taleb³

et al. 2022

BMC Plant Biol

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Особливо підходить метод полікрос-тесту для видів, які можуть розмножуватися вегетативно (кормові трави). Це дає змогу зберігати рослини до закінчення дослідження на комбінаційну здатність і в будь-який час використовувати їх для об'єднання в синтетичний сорт [19].…”

Section: результати досліджень та їх обговоренняunclassified

Порівняльна Оцінка Ефектів Загальної Комбінаційної Здатності Зразків Стоколосу Безостого Методом Полікросу Та Діалельного Аналізу За Елементами Кормової Та Насіннєвої Продуктивності

Марініч¹,

Бараболя²,

Кавалір³

2021

visnyk

View full text Add to dashboard Cite

Виведення нових сортів стоколосу безостого для пасовищного і багатоукісного використання може здійснюватися різними шляхами залежно від завдань і досягнень селекції, а також наявного вихідного матеріалу. У багаторічних трав найбільш ефективним прийомом створення вихідного матеріалу є гібридизація. Схрещування трав у перехреснозапильних культур відбувається двома шляхами: при вільному перезапиленні спеціально підібраних пар в умовах ізоляції чи шляхом примусо-вого штучного запилення. Останніми роками в селекції перехреснозапильних культур широкого використання набув метод створення складногібридних сортів-популяцій, який базується на вільному перезапиленні підібраних компонентів у розсаднику полікросу. Він найменш затратний і найбільш економічний. Мета досліджень полягала в оцінці ефектів загальної комбінаційної здатності зразків стоколосу безостого методом полікросу та діалельного аналізу за елементами кормової та насіннєвої ефективності. Дослідження проводили на дослідному полі Полтавської державної сільськогосподарської дослідної станції імені М. І. Вавилова ІС і АПВ НААН України. Матеріалом для досліджень слугувала колекція стоколосу безостого в кількості 80 зразків різного еколого-географічного походження. У схрещуванні за схемою діалельного аналізу та полікросу вико-ристовували 5 зразків стоколосу безостого: Радіомутант к-1 (UJ2000209), Радіомутант к-5 (UJ2000210), Радіомутант к-7 (UJ2000211), Anto (UJ2000206), Полтавський 52 (UJ2000003). У результаті проведених схрещувань були отримані гібриди між 5 колекційними зразками за повною діалельною схемою в кількості 20 комбінацій. У результаті проведеної роботи отримано п᾽ять полі-кросних гібридів: 0101, 0105, 0107, 0110, 0152. Результати досліджень показали, що зразок Полтав-ський 52 має найвищі ефекти ЗКЗ за елементами структури кормової продуктивності (кількість вегетативно-подовжених пагонів, облистяність, урожай сухої речовини, вміст протеїну в сухій ре-човині), тоді як найменші ефекти ЗКЗ притаманні зразкам Радіомутант к-5 (за елементами кіль-кість вегетативно-подовжених пагонів, облистяність) та Радіомутант к-7 (за елементами урожай сухої речовини, вміст протеїну в сухій речовині). За ознаками насіннєвої продуктивності (кількість генеративних пагонів, довжина волоті) виявлено найвищі ефекти ЗКЗ має зразок Anto, тоді як най-менші ефекти ЗКЗ за цими ознаками притаманні зразкам Радіомутант к-5 і Радіомутант к-1.

show abstract

Genetic structure of the collection of ryegrass (Lolium) cultivars: a study based on SSR and SCoT markers

Mavlyutov,

Vertikova,

Shamustakimova

et al. 2023

Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii

View full text Add to dashboard Cite

Background. Current molecular and genetic approaches make it possible to accelerate ryegrass breeding, simplify source material evaluation, and increase its accuracy. The efficiency of PCR-based SSR and SCoT marker techniques was studied in the context of evaluating the genetic structure of annual and perennial ryegrass accessions and defining DNA-identifying markers.Materials and methods. Genomic DNA was isolated from the aggregate sample of 30 seedlings from each of the 15 analyzed cultivars according to the modified SDS DNA extraction protocol. In total, 20 SSR and 22 SCoT markers were used to assess genetic polymorphism. Basic parameters of the markers’ informative efficiency were identified. Genetic relationships among the studied cultivars were analyzed on the basis of the Neighbor-Joining dendrogram and Bayesian model.Results. To assess the genetic polymorphism of ryegrass species and varieties, 7 SSR loci were selected, for which 110 allelic variants were identified (34 alleles were unique for individual cultivars), and 9 SCoT loci, for which 78 polymorphic amplification fragments were identified, with 28 being cultivar-specific. The dendrogram of genetic similarity and modeling in the Structure v2.3.4 program according to the results of SSR and SCoT analyses distributed the cultivars by their traits according to their species, ploidy level, origin, and similarity. Based on PCoA, carried out using summarized data of SSR and SCoT analyses, a multidimensional diagram of genetic relationships among ryegrass cultivars was constructed.Conclusions. The systems of SSR and SCoT markers appeared to be an efficient tool to reveal genetic polymorphism and identify differences among ryegrass species and cultivars. We found unique DNA profiles that can be used for genetic identification. The results of the study have practical significance in cultivar-specific identification and selection of cultivars for various purposes.

show abstract

Enhanced polycross breeding of tall fescue through marker-based paternity identification and estimation of combining ability

Cited by 3 publications

References 41 publications

Genetic parameters and selection in full-sib families of tall fescue using best linear unbiased prediction (BLUP) analysis

Genetic parameters and selection in full-sib families of tall fescue using best linear unbiased prediction (BLUP) analysis

Genetic structure of the collection of ryegrass (Lolium) cultivars: a study based on SSR and SCoT markers

Contact Info

Product

Resources

About