Construction of a 1.2-Mb contig including the citrus tristeza virus resistance gene locus using a bacterial artificial chromosome library of Poncirus trifoliata (L.) Raf.

Zhong-Nan Yang, Xin-Rong Ye, Sandong Choi, Joe Molina, Francis Moonan, Rod A. Wing, Mikeal L. Roose, and T. Erik Mirkov

Abstract: The citrus tristeza virus resistance gene (Ctv) is a single dominant gene in Poncirus trifoliata, a sexually compatible relative of citrus. To clone this gene, a bacterial artificial chromosome (BAC) library has been constructed from an individual plant that was homozygous for Ctv. This library contains 45 696 clones with an average insert size of 80 kb, corresponding to 9.6 genome equivalents. Screening of the BAC library with five chloroplast DNA probes indicated that 0.58% of the BAC clones contained chloroplast-derived inserts. The chromosome walk across the Ctv locus was initiated using three closely linked genetic markers: C19, AD8, and Z16. The walk has been completed and a contig of ca. 1.2 Mb was constructed. Based on new data, the genetic map in the Ctv region was revised, with Ctv being located between AD8-Z16 and C19 at distances of 1.2 and 0.6 cM, respectively. Utilizing DNA fragments isolated from the contig as RFLP markers, the Ctv locus was further mapped to a region of ca. 300 kb. This contig contains several putative disease-resistance genes similar to the rice Xa21 gene, the tomato Cf-2 gene, and the Arabidopsis thaliana RPS2 gene. This library will therefore allow cloning of Ctv and other putative disease-resistance genes.

Key words: Poncirus, citrus tristeza virus, chromosome walk, resistance gene.

Résumé : Le gène Ctv conférant la résistance au tristeza est un gène unique et dominant chez le Poncirus trifoliata, une espèce apparentée et sexuellement compatible avec les agrumes. Afin de cloner ce gène, une banque de clones BAC (chromosomes bactériens artificiels) a été produite à partir d'une plante homozygote pour Ctv. Cette banque comprend 45 696 clones dont la taille moyenne est de 80 kb ce qui confère une redondance de 9,6 équivalents génomiques. Le criblage de la banque avec cinq sondes d'ADN chloroplastique a indiqué que 0,58 % des clones contenaient des inserts d'origine chloroplastique. Une marche chromosomique jusqu'au locus Ctv a été initiée à partir de trois marqueurs génétiques fortement liés : C19, AD8 et Z16. La marche a été complétée et a produit un contig d'environ 1,2 Mb. En fonction de données nouvelles, la carte génétique de la région où se trouve Ctv a été révisée, ce locus étant maintenant situé entre AD8-Z16 et C19, à des distances de 1,2 et 0,6 cM respectivement. En utilisant des fragments d'ADN comme sondes RFLP, le locus Ctv a pu être assigné à une région faisant environ 300 kb. Ce contig contient plusieurs gènes de résistance potentiels présentant de l'homologie aux gènes Xa21 du riz, Cf-2 de la tomate et RPS2 d'Arabidopsis thaliana. Cette banque permettra ainsi de cloner Ctv de même que d'autres gènes de résistance putatifs.

Mots clés : Poncirus, tristeza, marche chromosomique, gène de résistance.

[Traduit par la Rédaction]