Brian ¡Diers, ¡Carol ¡Fox, ¡Troy ¡Cary, ¡John ¡Meharry, ¡Alex ¡Lipka ¡UIUC ¡ Bill ¡Beavis, ¡Dawn ¡Gibson, ¡Reka ¡Howard ¡Iowa ¡State ¡University ¡ Katy ¡MarEn ¡Rainy, ¡Bill ¡Muir, ¡Alencar ¡Xavier, ¡Purdue ¡University ¡ Jim ¡Specht ¡and ¡George ¡Graef, ¡University ¡of ¡Nebraska ¡ Perry ¡Cregan, ¡Qijian ¡Song, ¡USDA-‑ARS ¡ William ¡Schapaugh, ¡Kansas ¡State ¡University ¡ Stella ¡Kantartzi, ¡Southern ¡Illinois ¡University ¡ Dechun ¡Wang, ¡Michigan ¡State ¡University ¡ Grover ¡Shannon, ¡University ¡of ¡Missouri ¡ Leah ¡McHale, ¡The ¡Ohio ¡State ¡University ¡ Randy ¡Nelson ¡and ¡Rouf ¡Mian, ¡USDA-‑ARS ¡
Brian ¡Diers, ¡Carol ¡Fox, ¡Troy ¡Cary, ¡John ¡Meharry, ¡Alex ¡Lipka ¡UIUC ¡ Bill ¡Beavis, ¡Dawn ¡Gibson, ¡Reka ¡Howard ¡Iowa ¡State ¡University ¡ Katy ¡MarEn ¡Rainy, ¡Bill ¡Muir, ¡Alencar ¡Xavier, ¡Purdue ¡University ¡ Jim ¡Specht ¡and ¡George ¡Graef, ¡University ¡of ¡Nebraska ¡ Perry ¡Cregan, ¡Qijian ¡Song, ¡USDA-‑ARS ¡ William ¡Schapaugh, ¡Kansas ¡State ¡University ¡ Stella ¡Kantartzi, ¡Southern ¡Illinois ¡University ¡ Dechun ¡Wang, ¡Michigan ¡State ¡University ¡ Grover ¡Shannon, ¡University ¡of ¡Missouri ¡ Leah ¡McHale, ¡The ¡Ohio ¡State ¡University ¡ Randy ¡Nelson ¡and ¡Rouf ¡Mian, ¡USDA-‑ARS ¡
• Background ¡ • Materials ¡and ¡ methods ¡ • Preliminary ¡ results ¡
• Map ¡QTL ¡controlling ¡agronomic, ¡ composi;on, ¡physiological ¡and ¡ resistance ¡traits ¡across ¡a ¡wide ¡range ¡ of ¡soybean ¡germplasm. ¡ • Iden;fy ¡beneficial ¡QTL ¡alleles ¡from ¡ elite ¡and ¡exo;c ¡germplasm ¡ • Use ¡informa;on ¡to ¡develop ¡selec;on ¡ models ¡for ¡forward ¡breeding. ¡
• Nested ¡associa;on ¡mapping ¡(NAM) ¡combines ¡ advantages ¡of ¡linkage ¡and ¡associa;on ¡ mapping. ¡ – Linkage ¡mapping ¡-‑ ¡Advantage ¡of ¡power ¡in ¡ iden;fying ¡QTL ¡but ¡disadvantage ¡of ¡poor ¡map ¡ resolu;on. ¡ ¡ – Associa;on ¡mapping ¡– ¡Advantage ¡of ¡high ¡map ¡ resolu;on ¡but ¡disadvantage ¡of ¡poor ¡power ¡in ¡ iden;fying ¡QTL. ¡
• Focus ¡on ¡MG ¡III. ¡ • Used ¡IA3023 ¡as ¡the ¡ hub ¡parent. ¡ • Poten;al ¡parents ¡ (MG ¡II-‑IV) ¡were ¡ nominated ¡by ¡ breeders. ¡ ¡ • Tested ¡with ¡1,536 ¡ SNP ¡markers ¡using ¡ the ¡Golden ¡Gate ¡ assays ¡to ¡iden;fy ¡a ¡ diverse ¡set ¡of ¡ parents. ¡
Parent Origin Parent Origin • 40 ¡Parents ¡ 4J105-3-4 Purdue Univ. LG94-1128 USDA-ARS include: ¡ 5M20-2-5-2 Purdue Univ. LG94-1906 USDA-ARS CL0J095-4-6 Purdue Univ. LG97-7012 USDA-ARS – 17 ¡high ¡yielding ¡ CL0J173-6-8 Purdue Univ. LG98-1605 USDA-ARS HS6-3976 Ohio State Magellan Univ. of Missouri parents ¡from ¡8 ¡ LD00-3309 Univ. of Illinois Maverick Univ. of Missouri LD01-5907 Univ. of Illinois NE3001 Univ. of Nebraska state ¡breeders. ¡ LD02-4485 Univ. of Illinois Prohio Ohio State Univ. – 15 ¡lines ¡with ¡ LD02-9050 Univ. of Illinois S06-13640 Univ. of Missouri LG03-2979 USDA-ARS Skylla Mich. State Univ. diverse ¡ancestry ¡ LG03-3191 USDA-ARS TN05-3027 Univ. of Tenn. LG00-3372 USDA-ARS U03-100612 Univ. of Nebraska from ¡R. ¡Nelson’s ¡ LG04-4717 USDA-ARS PI 398.881 South Korea program. ¡ LG04-6000 USDA-ARS PI 427.136 South Korea LG05-4292 USDA-ARS PI 437.169B ¡ Russian Feder. – 8 ¡PIs ¡iden;fied ¡by ¡ LG05-4317 USDA-ARS PI 507.681B? ¡ Uzbekistan PI 518.751 ¡ LG05-4464 USDA-ARS Serbia J. ¡Specht ¡w/high ¡ PI 561.370 ¡ China ¡ LG05-4832 USDA-ARS yields ¡in ¡drought. ¡ LG90-2550 USDA-ARS PI 404.188A ¡ China ¡ LG92-1255 USDA-ARS PI 574.486 ¡ China
Parent Origin Parent Origin • 40 ¡Parents ¡ 4J105-3-4 Purdue Univ. LG94-1128 USDA-ARS include: ¡ 5M20-2-5-2 Purdue Univ. LG94-1906 USDA-ARS CL0J095-4-6 Purdue Univ. LG97-7012 USDA-ARS – 17 ¡high ¡yielding ¡ CL0J173-6-8 Purdue Univ. LG98-1605 USDA-ARS HS6-3976 Ohio State Magellan Univ. of Missouri parents ¡from ¡8 ¡ LD00-3309 Univ. of Illinois Maverick Univ. of Missouri LD01-5907 Univ. of Illinois NE3001 Univ. of Nebraska state ¡breeders. ¡ LD02-4485 Univ. of Illinois Prohio Ohio State Univ. – 15 ¡lines ¡with ¡ LD02-9050 Univ. of Illinois S06-13640 Univ. of Missouri LG03-2979 USDA-ARS Skylla Mich. State Univ. diverse ¡ancestry ¡ LG03-3191 USDA-ARS TN05-3027 Univ. of Tenn. LG00-3372 USDA-ARS U03-100612 Univ. of Nebraska from ¡R. ¡Nelson’s ¡ LG04-4717 USDA-ARS PI 398.881 South Korea program. ¡ LG04-6000 USDA-ARS PI 427.136 South Korea LG05-4292 USDA-ARS PI 437.169B ¡ Russian Feder. – 8 ¡PIs ¡iden;fied ¡by ¡ LG05-4317 USDA-ARS PI 507.681B? ¡ Uzbekistan PI 518.751 ¡ LG05-4464 USDA-ARS Serbia J. ¡Specht ¡w/high ¡ PI 561.370 ¡ China ¡ LG05-4832 USDA-ARS yields ¡in ¡drought. ¡ LG90-2550 USDA-ARS PI 404.188A ¡ China ¡ LG92-1255 USDA-ARS PI 574.486 ¡ China
Parent Origin Parent Origin • 40 ¡Parents ¡ 4J105-3-4 Purdue Univ. LG94-1128 USDA-ARS include: ¡ 5M20-2-5-2 Purdue Univ. LG94-1906 USDA-ARS CL0J095-4-6 Purdue Univ. LG97-7012 USDA-ARS – 17 ¡high ¡yielding ¡ CL0J173-6-8 Purdue Univ. LG98-1605 USDA-ARS HS6-3976 Ohio State Magellan Univ. of Missouri parents ¡from ¡8 ¡ LD00-3309 Univ. of Illinois Maverick Univ. of Missouri LD01-5907 Univ. of Illinois NE3001 Univ. of Nebraska state ¡breeders. ¡ LD02-4485 Univ. of Illinois Prohio Ohio State Univ. – 15 ¡lines ¡with ¡ LD02-9050 Univ. of Illinois S06-13640 Univ. of Missouri LG03-2979 USDA-ARS Skylla Mich. State Univ. diverse ¡ancestry ¡ LG03-3191 USDA-ARS TN05-3027 Univ. of Tenn. LG00-3372 USDA-ARS U03-100612 Univ. of Nebraska from ¡R. ¡Nelson’s ¡ LG04-4717 USDA-ARS PI 398.881 South Korea program. ¡ LG04-6000 USDA-ARS PI 427.136 South Korea LG05-4292 USDA-ARS PI 437.169B ¡ Russian Feder. – 8 ¡PIs ¡iden;fied ¡by ¡ LG05-4317 USDA-ARS PI 507.681B? ¡ Uzbekistan PI 518.751 ¡ LG05-4464 USDA-ARS Serbia J. ¡Specht ¡w/high ¡ PI 561.370 ¡ China ¡ LG05-4832 USDA-ARS yields ¡in ¡drought. ¡ LG90-2550 USDA-ARS PI 404.188A ¡ China ¡ LG92-1255 USDA-ARS PI 574.486 ¡ China
• 40 ¡popula;ons ¡with ¡140 ¡F 5 -‑derived ¡RILs ¡in ¡each ¡ popula;on ¡developed ¡in ¡Illinois ¡and ¡Nebraska ¡ (5,600 ¡RILs). ¡ • Gene;c ¡marker ¡work ¡done ¡in ¡Beltsville ¡by ¡Cregan ¡ and ¡Song. ¡ – IA3023 ¡& ¡40 ¡parents ¡of ¡the ¡40 ¡RIL ¡popula;ons ¡were ¡ genotyped ¡with ¡50,000 ¡SNP ¡markers. ¡ – Parents ¡re-‑sequenced ¡to ¡iden;fy ¡SNPs ¡with ¡rare ¡ alleles ¡origina;ng ¡from ¡IA3023. ¡ – Parents ¡& ¡RILs ¡were ¡then ¡genotyped ¡with ¡a ¡ specifically ¡designed ¡set ¡of ¡5,300 ¡SNP ¡markers. ¡ – NE ¡genotyped ¡the ¡Parents ¡& ¡RILs ¡for ¡their ¡descriptor ¡ trait ¡phenotypes/genotypes ¡(W1, ¡T, ¡Td, ¡L2, ¡D, ¡I, ¡R ¡loci) ¡
This ¡Figure, ¡from ¡McMullen ¡et ¡al. ¡2009. ¡Science ¡325:737-‑740, ¡illustrates ¡the ¡Maize ¡NAM ¡development. ¡ ¡ The ¡Soybean ¡NAM ¡Project ¡is ¡the ¡same ¡but ¡has ¡different ¡numbers ¡(shown ¡below ¡in ¡red ¡font). ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 20 ¡Soybean ¡Chromosomes ¡ ¡ 4312 ¡SNPs ¡ vs. ¡10 ¡Maize ¡Chromosomes ¡ IA3023 ¡ Soybean ¡too ¡! ¡ 140 ¡ 40 ¡Parents ¡ See ¡List ¡ 5600 ¡ IA3023 ¡
Chromosome ¡ Markers ¡ Map ¡Units ¡ 1 ¡ 189 ¡ 67 ¡ 2 ¡ 235 ¡ 105 ¡ 3 ¡ 203 ¡ 93 ¡ 4 ¡ 164 ¡ 93 ¡ 5 ¡ 207 ¡ 92 ¡ 6 ¡ 236 ¡ 87 ¡ 7 ¡ 239 ¡ 116 ¡ 8 ¡ 274 ¡ 154 ¡ 9 ¡ 162 ¡ 83 ¡ 10 ¡ 251 ¡ 109 ¡ 11 ¡ 225 ¡ 107 ¡ 12 ¡ 171 ¡ 58 ¡ 13 ¡ 249 ¡ 121 ¡ 14 ¡ 205 ¡ 71 ¡ 15 ¡ 205 ¡ 90 ¡ 16 ¡ 179 ¡ 86 ¡ 17 ¡ 194 ¡ 152 ¡ 18 ¡ 314 ¡ 87 ¡ 19 ¡ 249 ¡ 74 ¡ 20 ¡ 162 ¡ 85 ¡ Total ¡ 4313 ¡ 1930 ¡
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