Differentiation of triticale cultivars through FISH karyotyping of their rye chromosomes

Abstract

The aim of this work was to cytogenetically characterize triticale cultivars through fluorescence in situ hybridization (FISH) analysis of their rye chromosomes. In the present work, we studied six cultivars of triticale (‘Cayú-UNRC’, ‘Cumé-UNRC’, ‘Genú-UNRC’, ‘Ñinca-UNRC’, ‘Quiñé-UNRC’, and ‘Tizné-UNRC’), released by the Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC), Córdoba, Argentina. The cultivars were obtained from the International Center for the Improvement of Maize and Wheat (CIMMYT) and improved for fresh forage, haymaking, and feed grain at UNRC. The distribution and organization of highly repetitive DNA sequences of Secale cereale (pSc74, pSc200, pSc250, and pSc119.2) using FISH analyses revealed a specific localization of the signals for several rye chromosomes, which allowed us to distinguish the cultivars. Cluster analysis showed a great cytogenetic similarity among the rye cultivars used to originate these hybrids. The knowledge of the variability among triticale cultivars is necessary to propose future crosses in breeding programs. This study will also be valuable to identify commercial seeds and to analyze the possible association between agronomic characters and the presence of certain rye chromosomes or specific regions in these chromosomes.

Le but de ce travail était de réaliser une caractérisation cytogénétique de cultivars du triticale au moyen d’une analyse de leurs chromosomes provenant du seigle par hybridation in situ en fluorescence (FISH). Dans ce travail, les auteurs ont étudié six cultivars de triticale (‘Cayú-UNRC’, ‘Cumé-UNRC’, ‘Genú-UNRC’, ‘Ñinca-UNRC’, ‘Quiña-UNRC’, ‘Quiñé-UNRC’ et ‘Tizné-UNRC’) développés a` l’Universidad Nacional de Rio Cuarto (UNRC), a` Córdoba, en Argentine. Tous ont été obtenus de CIMMYT et améliorés pour leur production de fourrage frais, de foin et de grains d’alimentation animale a` l’UNRC. Au moyen d’analyses FISH, la répartition et l’organisation de séquences répétitives d’ADN du Secale cereale (pSc74, pSc200, pSc250 et pSc119.2) ont été étudiées et ce travail a révélé une localisation spécifique des signaux chez plusieurs chromosomes du seigle, ce qui a permis de distinguer les cultivars. Une analyse de groupement a montré une grande similarité cytogénétique parmi les cultivars de seigle employés pour produire ces hybrides. Une connaissance de la variabilité parmi les cultivars du triticale est également utile pour distinguer les lots de semences commerciales ou pour analyser de possibles associations entre les caractères agronomiques et la présence de certains chromosomes ou de certaines régions spécifiques des chromosomes du seigle.