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Developing a new model system for potato genetics by androgenesis
Journal of Integrative Plant Biology ( IF 9.3 ) Pub Date : 2020-09-23 , DOI: 10.1111/jipb.13018 Miru Du 1 , Ting Wang 1 , Qun Lian 2 , Xiaojie Zhang 1 , Guohui Xin 1 , Yuanyuan Pu 1 , Glenn J Bryan 3 , Jianjian Qi 1
Journal of Integrative Plant Biology ( IF 9.3 ) Pub Date : 2020-09-23 , DOI: 10.1111/jipb.13018 Miru Du 1 , Ting Wang 1 , Qun Lian 2 , Xiaojie Zhang 1 , Guohui Xin 1 , Yuanyuan Pu 1 , Glenn J Bryan 3 , Jianjian Qi 1
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High heterozygosity and tetrasomic inheritance complicate studies of asexually propagated polyploids, such as potato. Reverse genetics approaches, especially mutant library construction, can be an ideal choice if a proper mutagenesis genotype is available. Here, we aimed to generate a model system for potato research using anther cultures of Solanum verrucosum, a self‐compatible diploid potato with strong late blight resistance. Six of the 23 regenerants obtained (SVA4, SVA7, SVA22, SVA23, SVA32, and SVA33) were diploids, and their homozygosity was estimated to be >99.99% with 22 polymorphic InDel makers. Two lines—SVA4 and SVA32—had reduced stature (plant height ≤80 cm), high seed yield (>1,000 seeds/plant), and good tuber set (>30 tubers/plant). We further confirmed the full homozygosity of SVA4 and SVA32 using whole‐genome resequencing. These two regenerants possess all the characteristics of a model plant: diploidy, 100% homozygosity, self‐compatibility, and amenability to transgenesis. Thus, we have successfully generated two lines, SVA4 and SVA32, which can potentially be used for mutagenesis and as model plants to rejuvenate current methods of conducting potato research.
中文翻译：
通过雄激素开发马铃薯遗传学的新模型系统
高杂合性和四体遗传使无性繁殖多倍体（如马铃薯）的研究变得复杂。如果有合适的诱变基因型可用，反向遗传学方法，尤其是突变文库构建，可能是一个理想的选择。在这里，我们的目的是为马铃薯研究建立一个模型系统，使用Solanum verrucosum 的花药培养物，一种具有较强晚疫病抗性的自交二倍体马铃薯。获得的 23 个再生子中有 6 个（SVA4、SVA7、SVA22、SVA23、SVA32 和 SVA33）是二倍体，估计它们的纯合度 >99.99%，有 22 个多态性 InDel 标记。两个品系——SVA4 和 SVA32——身材矮小（株高≤80 厘米）、种子产量高（>1,000 粒种子/株）和良好的块茎组（>30 个块茎/株）。我们使用全基因组重测序进一步证实了 SVA4 和 SVA32 的完全纯合性。这两种再生体具有模式植物的所有特征：二倍体、100% 纯合性、自交性和转基因适应性。因此，我们已经成功地产生了两个品系，SVA4 和 SVA32，它们有可能用于诱变和作为模型植物来恢复目前进行马铃薯研究的方法。
更新日期：2020-09-23
中文翻译：
通过雄激素开发马铃薯遗传学的新模型系统
高杂合性和四体遗传使无性繁殖多倍体（如马铃薯）的研究变得复杂。如果有合适的诱变基因型可用，反向遗传学方法，尤其是突变文库构建，可能是一个理想的选择。在这里，我们的目的是为马铃薯研究建立一个模型系统，使用Solanum verrucosum 的花药培养物，一种具有较强晚疫病抗性的自交二倍体马铃薯。获得的 23 个再生子中有 6 个（SVA4、SVA7、SVA22、SVA23、SVA32 和 SVA33）是二倍体，估计它们的纯合度 >99.99%，有 22 个多态性 InDel 标记。两个品系——SVA4 和 SVA32——身材矮小（株高≤80 厘米）、种子产量高（>1,000 粒种子/株）和良好的块茎组（>30 个块茎/株）。我们使用全基因组重测序进一步证实了 SVA4 和 SVA32 的完全纯合性。这两种再生体具有模式植物的所有特征：二倍体、100% 纯合性、自交性和转基因适应性。因此，我们已经成功地产生了两个品系，SVA4 和 SVA32，它们有可能用于诱变和作为模型植物来恢复目前进行马铃薯研究的方法。
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