Molecular screening of groundnut cultivars with validated TE marker for rust resistance Desai RS, Kolekar RM and Shinde BP Abstract Groundnut is one of the most important oilseed crops worldwide. Rust (Puccinia arachidis Speg.) is the major foliar fungal disease of groundnut which causes yield loss up to 57%. Besides traditional breeding, marker-assisted selection has been successfully initiated for the improvement of rust resistance in groundnut due to development of molecular markers, linkage maps and Quantitative Trait Loci (QTL) mapping. Trait specific markers are useful to hasten the selection of resistant genotype. In the present study, molecular screening of six groundnut genotypes (Phule Morna, Phule Unnati, Phule Warna, TPG 41, TAG 24 and GPBD 4) have been done with Arachis hypogaea Transposable Element (AhTE) based marker AhTE0498 which is closely linked to the QTL and validated for rust resistance. Allele for rust resistance was observed at high frequency among the four genotypes along with the resistant check GPBD 4. This trait specific marker can be employed in the marker-assisted breeding. Keywords: Groundnut, rust, Ah TE marker, linkage map, marker-assisted breeding Introduction Groundnut (Arachis hypogaea L.) is a self-pollinating, indeterminate, annual and herbaceous legume. Worldwide, groundnut accounts at 6th position for edible oil (44-56%) production among the oilseed crops, 3rd for vegetable protein (22-30%) and 13th among the food crops, utilize as food, animal feed and in fertilizer industries. It also provides carbohydrates (10- 25%), vitamins (E, K and B complex), minerals (Ca, P, Mg, Zn and Fe) and fibers. Groundnut is grown in more than hundred countries globally with a production of 40.31 million metric tons from an area of 24.75 million hectares during 2015-16 (Anonymous, 2016) [1]. Groundnut production is being affected by various biotic and abiotic factors. Among biotic stresses, fungal foliar diseases like rust, early and late leaf spots are the major constraints for groundnut production. Rust caused by Puccinia arachidis Speg. (Spegazzini, 1884) [21] is the primary cause for yield loss up to 57% (Subrahmanyam and McDonald, 1987) [22] with the adverse effect on grain and fodder. Rust disease damage plant by reducing the green leaf area available for photosynthesis and by stimulating leaflet abscission leading to extensive defoliation (McDonald et al., 1985) [11] which results in lower seed quality, reduced seed size and oil content besides affecting the haulm production and quality. Though different agronomical, biological and chemical control measures are available for rust, it is better to develop resistant variety for sustainable agriculture. Better understanding of the genetics of disease resistance will enable breeders to design an efficient breeding strategy. Resistance to rust is complex and polygenic in nature which may be controlled by a few recessive genes (Paramasivam et al., 1990) [15]. The resistance is predominantly controlled by additive, dominance and additive × additive and additive × dominance genetic effects (Reddy et al., 1987; Varman et al., 1991) [17, 25]. It is least progressive for the development of rust resistant genotypes in groundnut using traditional breeding methods due to narrow genetic base, ploidy level, linkage drag, selection based on phenotype etc. In contrast, molecular breeding is more advantageous than the traditional one with an accuracy in the selection for a desirable trait in a crop plant. Due to the advancement in the groundnut genomics along with the development of molecular markers, linkage maps and QTL mapping for rust resistance (Janila et al., 2016) [7] ; marker-assisted selection is being successfully implemented for the selection and development of rust resistant genotypes in groundnut (Varshney et al., 2014; Yeri and Bhat, 2016; Kolekar et al., 2017) [26, 28, 17]. Two mapping populations, TAG 24 × GPBD 4 and TG 26 × GPBD 4 recombinant inbred lines (RILs) were deliberately studied for linkage map and QTL analysis for rust resistance

Criblage moléculaire de cultivars d'arachide avec marqueur TE validé pour la résistance à la rouille Desai RS, Kolekar RM et Shinde BP Résumé L'arachide est l'une des cultures oléagineuses les plus importantes au monde. La rouille (Puccinia arachidis Speg.) est la maladie fongique foliaire majeure de l'arachide qui entraîne une perte de rendement allant jusqu'à 57%. Outre l'élevage traditionnel, la sélection assistée par marqueurs a été initiée avec succès pour l'amélioration de la résistance à la rouille arachide en raison du développement de marqueurs moléculaires, de cartes de liaison et de locus de caractères quantitatifs (QTL) cartographie. Les marqueurs spécifiques à un trait sont utiles pour accélérer la sélection d'un génotype résistant. Dans le présent étude, criblage moléculaire de six génotypes d'arachide (Phule Morna, Phule Unnati, Phule Warna, TPG 41, TAG 24 et GPBD 4) ont été réalisées avec Arachis hypogaea Transposable Element (AhTE) marqueur AhTE0498 étroitement lié au QTL et validé pour la résistance à la rouille. Allèle pour la rouille la résistance a été observée à haute fréquence parmi les quatre génotypes avec le contrôle résistant GPBD 4. Ce marqueur spécifique de trait peut être utilisé dans la sélection assistée par marqueur. Mots-clés : Arachide, rouille, marqueur Ah TE, carte de liaison, sélection assistée par marqueurs Introduction L'arachide (Arachis hypogaea L.) est une espèce autogame, indéterminée, annuelle et herbacée. légumineuse.Dans le monde, l'arachide occupe la 6ème position pour la production d'huile comestible (44-56%) parmi les oléagineux, 3ème pour les protéines végétales (22-30%) et 13ème parmi les cultures vivrières, utiliser comme aliments, aliments pour animaux et dans les industries des engrais. Il fournit également des glucides (10- 25%), vitamines (complexe E, K et B), minéraux (Ca, P, Mg, Zn et Fe) et fibres. Arachide est cultivé dans plus de cent pays dans le monde avec une production de 40,31 millions de métriques tonnes sur une superficie de 24,75 millions d'hectares en 2015-16 (Anonyme, 2016) [1]. La production d'arachide est affectée par divers facteurs biotiques et abiotiques. Parmi les biotiques stress, les maladies foliaires fongiques comme la rouille, les taches foliaires précoces et tardives sont les contraintes majeures pour production d'arachide. Rouille causée par Puccinia arachidis Speg. (Spegazzini, 1884) [21] est la principale cause de perte de rendement jusqu'à 57% (Subrahmanyam et McDonald, 1987) [22] avec le effets néfastes sur les céréales et le fourrage. La maladie de la rouille endommage la plante en réduisant la surface des feuilles vertes disponible pour la photosynthèse et en stimulant l'abscission des folioles conduisant à une défoliation (McDonald et al., 1985) [11] qui entraîne une baisse de la qualité des graines, une réduction de la taille des graines et la teneur en huile en plus d'affecter la production et la qualité des fanes.Bien que différent des mesures de contrôle agronomiques, biologiques et chimiques sont disponibles pour la rouille, il est préférable de développer des variétés résistantes pour une agriculture durable. Mieux comprendre la génétique des la résistance aux maladies permettra aux sélectionneurs de concevoir une stratégie de sélection efficace. Résistance à la rouille est de nature complexe et polygénique qui peut être contrôlée par quelques gènes récessifs (Paramasivam et al., 1990) [15]. La résistance est principalement contrôlée par additif, effets génétiques de dominance et additif × additif et additif × dominance (Reddy et al., 1987; Varman et al., 1991) [17, 25]. Il est le moins progressif pour le développement de résistance à la rouille génotypes de l'arachide en utilisant des méthodes de sélection traditionnelles en raison de la base génétique étroite, de la ploïdie niveau, traînée de liaison, sélection basée sur le phénotype, etc. En revanche, la sélection moléculaire est plus avantageux que le traditionnel avec une précision dans la sélection d'un trait souhaitable dans un plante cultivée. En raison des progrès de la génomique de l'arachide et du développement de marqueurs moléculaires, cartes de liaison et cartographie QTL pour la résistance à la rouille (Janila et al., 2016) [7] ; la sélection assistée par marqueurs est mise en œuvre avec succès pour la sélection et le développement des génotypes résistants à la rouille chez l'arachide (Varshney et al., 2014 ; Yeri et Bhat, 2016 ; Kolekar et al., 2017) [26, 28, 17].Deux populations de cartographie, TAG 24 × GPBD 4 et TG 26 × GPBD 4 lignées consanguines recombinantes (RIL) ont été délibérément étudiés pour la carte de liaison et l'analyse QTL pour la résistance à la rouille