Narrow-sense heritability estimates of resistance of sugarcane to Sugarcane yellow leaf virus

Hoarau Jean-Yves, Roques Danièle, Efile Jean-Claude, Adjanoh-Lubin Nadia, Débibakas Sarah, Daugrois Jean-Heinrich. 2016. Narrow-sense heritability estimates of resistance of sugarcane to Sugarcane yellow leaf virus. In : Proceedings of the 29th Congress of the International Society of Sugar Cane Technologists. Chiang Mai : ISSCT, 1756-1763. ISSCT Congress. 29, Chiang Mai, Thaïlande, 5 Décembre 2016/8 Décembre 2016.

Titre français : Estimation de l'héritabilité au sens strict de la résistance de la canne à sucre au Sugarcane yellow leaf virus / Titre espagnol : Estimaciones de la heredabilidad en sentido estrecho de la resistencia de la caña de azúcar al virus de la hoja amarilla

Résumé : Sugarcane yellow leaf virus (SCYLV) can infect many modern sugarcane varieties and cause insidious yield losses in susceptible cultivars. Information about the heritability of resistance to SCYLV is useful in designing appropriate breeding strategies likely to generate genetic gains and develop resistant varieties. This study aimed at computing quantitative estimates of narrow-sense heritability (h2) of resistance to SCYLV using the parent-offspring regression method. A set of 37 genitors and a total of 41 derived bi-parental progenies were tested in field trials in natural conditions of infection prevailing in Guadeloupe. Parents and progenies were assessed for leaf SCYLV incidence in separate randomized complete-block designs through tissue-blot immunoassay. Trial designs and diagnostic protocols gave access to a high accuracy of phenotypic values of both parents and progenies. Narrow-sense heritability of virus resistance was estimated to be h2 =0.29 or 0.44 in two parent-offspring regressions based on the study of a set of 10 and 31 progenies, respectively. Assessments of parents and their progenies made in separate trials have avoided any risk of inflation in h2estimates due to possible environmental covariance between relatives across generations. On the contrary, these estimates are probably lower than the genuine heritability existing in the studied material. The lower level of infection of the progenies compared to their parents has influenced downward the mathematical ratio that determines the computation of heritability. Our study provides the first report on heritability of sugarcane resistance to SCYLV. Estimates obtained indicate that the trait is at least moderately heritable. Part of the genetic variance of additive nature could be advantageously exploited. Breeding strategies taking into account values of parents for their resistance to yellow leaf disease should be effective.

Résumé (autre langue) : Le SCYLV (Sugarcane yellow leaf virus) est connu pour infecter de nombreuses variétés de canne-à-sucre et causer des pertes de rendements insidieuses chez les cultivars sensibles. Une connaissance de l'héritabilité de la résistance au SCYLV est utile pour concevoir des stratégies d'amélioration susceptibles de produire des gains génétiques et des variétés résistantes. Cette étude a pour but de calculer des estimations quantitatives de l'héritabilité au sens strict de la résistance au SCYLV par la méthode de la régression parents-enfants. Pour ce faire, 37 géniteurs et 41 descendances bi-parentales ont été testés dans les conditions d'infestation naturelle prévalant en Guadeloupe. Les parents et les descendances ont été évalués pour l'incidence foliaire du SCYLV dans des essais distincts constitués de blocs randomisés complets au moyen de diagnostics immunologiques. Les dispositifs expérimentaux et les protocoles de diagnostic ont permis des niveaux de précisions élevés des évaluations des parents et des descendances. L'héritabilité au sens strict de la résistance au virus a été estimée à 0.29 et 0.44 dans deux régressions parents-enfants fondées sur l'étude respective de 10 et 31 descendances. L'évaluation séparée des parents et des descendances a évité tout risque d'estimations surévaluées de l'héritabilité dues à de possibles covariances environnementales des apparentés entre générations. Au contraire, les estimations sont probablement inférieures à l'héritabilité du matériel étudié. Le contexte d'infection moins favorable des descendances par rapport à leurs parents a influencé à la baisse le ratio mathématique qui détermine le calcul de l'héritabilité. Notre étude est la première à fournir une estimation de l'héritabilité de la résistance au SCYLV. Les estimations obtenues montrent que le caractère est au moins modérément héritable. La part de la variation génétique de nature additive pourrait être avantageusement exploitée. Les stratégies d'amélioration prenant en compte le niveau de résistance des géniteurs au SCYLV devraient être efficaces.

Mots-clés libres : SCYLV, Narrow-sense heritability, Parent-offspring regression

Classification Agris : F30 - Génétique et amélioration des plantes
H20 - Maladies des plantes

Auteurs et affiliations

• Hoarau Jean-Yves, CIRAD-BIOS-UMR AGAP (REU) ORCID: 0000-0001-9734-4165
• Roques Danièle, CIRAD-BIOS-UMR AGAP (GLP)
• Efile Jean-Claude, CIRAD-BIOS-UMR AGAP (GLP)
• Adjanoh-Lubin Nadia, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (GLP)
• Débibakas Sarah
• Daugrois Jean-Heinrich, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/582621/)

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