Mapping barley genes to chromosome arms by transcript profiling of wheat�barley ditelosomic chromosome addition lines

Bilgic, Hatice; Seungho Cho; Garvin, David F.; Muehlbauer, Gary J.
October 2007
Genome;Oct2007, Vol. 50 Issue 10, p898
Academic Journal
Wheat�barley disomic and ditelosomic chromosome addition lines have been used as genetic tools for a range of applications since their development in the 1980s. In the present study, we used the Affymetrix Barley1 GeneChip for comparative transcript analysis of the barley cultivar Betzes, the wheat cultivar Chinese Spring, and Chinese Spring � Betzes ditelosomic chromosome addition lines to physically map barley genes to their respective chromosome arm locations. We mapped 1257 barley genes to chromosome arms 1HS, 2HS, 2HL, 3HS, 3HL, 4HS, 4HL, 5HS, 5HL, 7HS, and 7HL based on their transcript levels in the ditelosomic addition lines. The number of genes assigned to individual chromosome arms ranged from 24 to 197. We validated the physical locations of the genes through comparison with our previous chromosome-based physical mapping, comparative in silico mapping with rice and wheat, and single feature polymorphism (SFP) analysis. We found our physical mapping of barley genes to chromosome arms to be consistent with our previous physical mapping to whole chromosomes. In silico comparative mapping of barley genes assigned to chromosome arms revealed that the average genomic synteny to wheat and rice chromosome arms was 63.2% and 65.5%, respectively. In the 1257 mapped genes, we identified SFPs in 924 genes between the appropriate ditelosomic line and Chinese Spring that supported physical map placements. We also identified a single small rearrangement event between rice chromosome 9 and barley chromosome 4H that accounts for the loss of synteny for several genes. Les lign�es d�addition chromosomique disomiques et dit�losomiques entre le bl� et l�orge ont �t� utilis�es comme outils d�analyse g�n�tique pour diverses fins depuis leur d�veloppement dans les ann�es 80. Dans le pr�sent travail, les auteurs ont utilis� la puce Affymetrix Barley1 GeneChip pour des analyses transcriptomiques compar�es de l�orge Betzes, du bl� Chinese Spring et des lign�es d�addition dit�losomiques Chinese Spring � Betzes pour effectuer la cartographie physique des g�nes de l�orge sur leurs bras chromosomiques respectifs. Les auteurs ont plac� un total de 1257 g�nes de l�orge sur les bras chromosomiques 1HS, 2HS, 2HL, 3HS, 3HL, 4HS, 4HL, 5HS, 5HL, 7HS et 7HL sur la base de l�abondance du transcrit au sein des lign�es d�addition dit�losomiques. Le nombre de g�nes par bras chromosomique variait entre 24 et 197. Les auteurs ont confirm� la position de ces g�nes en comparant les r�sultats avec les r�sultats de leurs travaux ant�rieurs de cartographie physique, en pratiquant la cartographie physique in silico avec le riz et le bl� et par analyse du polymorphisme d�hybridation sur sonde unique (SFP ou ��single feature polymorphism��). La cartographie des g�nes sur des bras chromosomiques a montr� une bonne concordance avec les r�sultats de la cartographie physique. L�approche in silico pour cartographier les g�nes de l�orge a r�v�l� que la synt�nie g�nomique moyenne avec les bras chromosomiques du bl� et du riz �tait respectivement de 63,2 % et 65,5 %. Au sein des 1257 g�nes cartographi�s, les auteurs ont identifi� 924 SFP entre les lign�es dit�losomiques appropri�es et Chinese Spring, ce qui confirmait la position de ces g�nes. Les auteurs ont �galement identifi� un seul petit r�arrangement entre le chromosome 9 du riz et le chromosome 4H de l�orge qui explique l�absence de synt�nie pour plusieurs g�nes.



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