Canadian Field Crop Research Alliance
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Activity 11 / Activité n°11

Title: Ultra early herbicide tolerant soybean
Lead Researcher: Elroy Cober
Research Institution: Ottawa Research & Development Centre, Agriculture & Agri-Food Canada

Titre: Soya ultra-hâtif et tolérant aux herbicides
Chercheur principal: Elroy Cober
Institution de recherche: Centre de recherche et de développement d’Ottawa – Agriculture et Agroalimentaire Canada



​Description: 
This activity focuses on developing early maturity cultivars for Western Canada to identify and validate early maturing genes useful to breeders to improve yield.  This activity will deliver herbicide-tolerant genetically modified (GM) cultivars adapted to the very short season areas of Canada (Maturity Groups 00-000).

Description:
Cette activité se concentre sur le développement de cultivars à maturité précoce pour l'Ouest canadien afin d'identifier et de valider les gènes à maturation précoce qui sont utiles aux sélectionneurs afin d’améliorer le rendement. Cette activité fournira des cultivars génétiquement modifiés (GM) tolérants aux herbicides adaptés aux zones de très courte saison du Canada (groupes de maturité 00 à 000).


Results / résultats

2020-2021
  • Breeding work for Objective 1 (breeding for RR2Xtend herbicide tolerance and early maturity) was on hold in 2020 due to COVID restrictions.
  • The Maturity Toolbox has been used to genotype sixteen new potential parental lines, OT20-1 to OT20-16 (for Objective 1) for the time of flowering and maturity loci/genes, using two different types of allele-specific markers (KASP, and PCR-based CAP & dCAP markers).
  • The performance of the recently updated “Maturity Diagnostic Toolbox” has been tested using 39 Canadian and international lines.
  • Three potential candidate genes have been identified for the E8 maturity locus. Allele-specific markers have been developed for all three and they are compatible with the Maturity Diagnostic Toolbox.
  • Of the 1350 genes physically located within the E7 region, the number of candidates for the E7 maturity locus has been reduced down to 17 based on PIPE data followed by literature findings that supported their involvement in control of time of flowering and maturity and also based on the presence of confirmed SNPs identified between E7 and e7 lines.
 
  • Les travaux de sélection de l'Objectif 1 (tolérance à l'herbicide RR2Xtend et maturité hâtive) n’ont pas eu lieu en 2020 en raison des restrictions dues à la COVID.
  • La "Boîte à outils de diagnostic de maturité" a été utilisée pour le génotypage de 16 nouvelles lignées parentales potentielles, OT20-1 à OT20-16 (pour l'Objectif 1) pour le moment de la floraison et des loci/gènes de maturité, en utilisant deux types différents de marqueurs spécifiques des allèles (KASP, et marqueurs CAP et dCAP basés sur PCR).
  • La performance des outils de diagnostic de maturité, récemment mis à jour, a été testée sur 39 lignées canadiennes et internationales.
  • Trois gènes candidats potentiels ont été identifiés pour le locus de maturité E8. Des marqueurs spécifiques aux allèles ont été développés pour les trois et ils sont compatibles avec les outils de diagnostic de maturité.
  • Des 1350 gènes physiquement situés dans la région E7, le nombre de candidats pour le locus de maturité E7 a été réduit à 17 sur la base des données PIPE. Ces résultats sont appuyés par les résultats de la littérature qui soutiennent leur implication dans le contrôle du moment de la floraison et de la maturité. De plus, la présence de SNP identifiés entre les lignées E7 et e7, ont été confirmés.
2020 - Project update video / ​Vidéo de la mise à jour du projet (disponible seulement en anglais)

​2019-2020​
  • 12 new crosses were made targeting germplasm with ultra early maturity
  • The “Maturity Diagnostic Toolbox” was used to genotype 168 soybean lines for their maturity loci.  In addition, a different marker type (KASP) was also used to genotype the same set of 168 soybean lines. 
  • Protein-Protein Interactions generated by PIPE were investigated for genes physically located near the E8 earliness region. A combination of different methods including gene ontology, and SNP data base comparisons were used to a create a short list for potential candidate genes for E8 locus
 
  • Douze (12) nouveaux croisements ont été réalisés.
  • La "Boîte à outils de diagnostic de maturité" a été utilisée pour effectuer le génotypage de 168 lignées de soya pour leurs loci de maturité. De plus, un type de marqueur différent (KASP) a également été utilisé pour génotyper le même ensemble de 168 lignées de soya. 
  • Les interactions protéines-protéines (révélées par la technologie de prédiction "PIPE") ont été étudiées pour les gènes situés à proximité de la région de précocité E8. Une combinaison de différentes méthodes, y compris l'ontologie des gènes et des comparaisons de bases de données

2018-2019
  • 12 crosses were made targeting germplasm with ultra early maturity.
  • 26 potential parents were genotyped for their maturity genes using KASP and PCR-based allele specific markers.
  • Additional maturity gene markers were investigated.

  • Douze (12) croisements ont été réalisés ciblant du matériel génétique à maturité ultra précoce.
  • 26 parents potentiels ont été génotypés pour leurs gènes de maturité à l'aide de marqueurs spécifiques aux allèles KASP et PCR.
  • Des marqueurs supplémentaires des gènes de maturité ont été étudiés.

​Funding for the Soybean Cluster is provided by the Agriculture and Agri-Food Canada AgriScience Program through the Canadian Agricultural Partnership, with industry support from the Canadian Field Crop Research Alliance (CFCRA) whose members include: Atlantic Grains Council; Producteurs de grains du Quebec; Grain Farmers of Ontario; Manitoba Crop Alliance; Manitoba Pulse & Soybean Growers; Saskatchewan Pulse Growers; Prairie Oat Growers Association; SeCan; and FP Genetics.

La grappe du soya est financée par le programme Agri-science d’Agriculture et Agroalimentaire Canada dans le cadre du Partenariat canadien pour l’agriculture. Le soutien de l’industrie est facilité par l’Alliance de recherche sur les cultures commerciales du Canada (ARCCC), dont les membres incluent: Atlantic Grains Council, Producteurs de grains du Québec, Grain Farmers of Ontario, Manitoba Crop Alliance, Manitoba Pulse & Soybean Growers; Saskatchewan Pulse Growers; Prairie Oat Growers Association; SeCan; et FP Genetics.
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