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Issue
Genet. Sel. Evol.
Volume 32, Number 1, January-February 2000
Page(s) 73 - 86
DOI https://doi.org/10.1051/gse:2000107
DOI: 10.1051/gse:2000107

Genet. Evol. 32 (2000) 73-86

Mapping the Naked Neck (NA) and Polydactyly (PO) mutants of the chicken with microsatellite molecular markers

Frédérique Pitela - Régis Bergéa,b - Gérard Coquerelleb - Richard P.M.A. Crooijmansc - Martien A.M. Groenenc - Alain Vignala - Michèle Tixier-Boichardb

aLaboratoire de génétique cellulaire, Département de génétique animale, Institut national de la recherche agronomique, 31326 Castanet-Tolosan Cedex, France
bLaboratoire de génétique factorielle, Département de génétique animale, Institut national de la recherche agronomique, 78352 Jouy-en-Josas Cedex, France
cDepartment of Animal Breeding, Wageningen Institute of Animal Sciences (WIAS), Wageningen Agricultural University, Postbox 338, 6700 AH Wageningen, The Netherlands

(Received 16 August 1999; accepted 25 November 1999)

Abstract:

The bulked segregant analysis methodology has been used to map, with microsatellite markers, two morphological mutations in the chicken: polydactyly (PO) and naked neck (NA). These autosomal mutations show partial dominance for NA, and dominance with incomplete penetrance for PO. They were mapped previously to different linkage groups of the classical map, PO to the linkage group IV and NA being linked to the erythrocyte antigen CPPP. An informative family of 70 offspring was produced by mating a sire, heterozygous for each of the mutations, to 7 dams homozygous recessive for each locus. Three DNA pools were prepared, pool PO included 20 chicks exhibiting at least one extra-toe, pool NA included 20 non-polydactyly chicks showing the typical phenotype associated with heterozygosity for the naked neck mutation, and pool NP included 20 chicks exhibiting neither of the mutant phenotypes. Typings were done on an ABI-373 automatic sequencer with 147 microsatellite markers covering most of the genome. An unbalanced distribution of sire marker alleles were detected between pool PO, and pools NA and NP, for two markers of chromosome 2p, MCW0082 and MCW0247. A linkage analysis taking into account the incomplete penetrance of polydactyly (80%) was performed with additional markers of this region and showed that the closest marker to the PO locus was MCW0071 (5 cM, lod score = 9). MCW0071 lies within the engrailed gene EN2 in the chicken. In the mouse, the homologous gene maps on chromosome 5, close to the hemimelic extra-toes mutation Hx. In the case of the NA locus, markers of chromosome 3 were selected because CPPP was mapped on this chromosome. Analysis of individual typings showed a linkage of 5.7 cM (lod score = 13) between the NA locus and ADL0237 in the distal region of chromosome 3q. These results contribute to connecting the former classical map to the molecular genetic map of the chicken, and open the way to the identification of the molecular nature of two developmental mutations of the chicken that are known to occur in many breeds of chickens.


Keywords: chicken / gene mapping / naked neck gene / polydactyly / molecular marker

Résumé:

Cartographie génétique des mutations " Cou Nu " et " Polydactylie " du poulet à l'aide de marqueurs microsatellites. Un protocole de localisation de gènes, qui utilise des typages moléculaires sur échantillons de mélanges, a été appliqué à la localisation de deux mutations morphologiques chez le poulet, " Cou Nu " (NA) et " Polydactylie " (PO). Il s'agit de deux mutations autosomales, à dominance intermédiaire dans le cas de NA, à dominance avec pénétrance incomplète dans le cas de PO. Elles étaient précédemment localisées dans la carte classique du poulet, sur le groupe de liaison IV pour le locus PO, sur le groupe de l'antigène érythrocytaire CPPP pour le locus NA. Une famille informative de 70 descendants a été produite à partir d'un père double hétérozygote, accouplé à 7 mères homozygotes récessives pour chacun des locus PO et NA. Trois mélanges d'ADN ont été préparés en fonction du phénotype des descendants : le mélange PO comprenait 20 poulets portant au moins un doigt supplémentaire, le mélange NA comprenait 20 poulets non polydactyles montrant le phénotype cou nu attendu chez un hétérozygote, le mélange NPcomprenait 20 poulets ne présentant aucun des deux phénotypes mutants. Les typages sur les mélanges et les parents ont été réalisés sur un séquenceur automatique ABI 373 pour 147 marqueurs microsatellites couvrant la plus grande partie du génome. Une distorsion de transmission des allèles paternels aux marqueurs a été détectée entre le mélange PO d'une part et les mélanges NA et NP d'autre part, pour deux marqueurs localisés sur le chromosome 2p, MCW0082 et MCW0247. Les typages individuels ont permis de confirmer une liaison de 20 cM entre le locus PO et MCW0082 (lod score = 5,75). L'utilisation de marqueurs supplémentaires de cette région a permis de localiser plus précisément le locus " Polydactylie " à une distance de 5 cM du marqueur MCW0071 (lod score = 9), en tenant compte d'un coefficient de 80 % de pénétrance du phénotype polydactyle. Le marqueur MCW0071 est situé dans le gène " engrailed " EN2, dont l'homologue murin est localisé sur le chromosome 5, très près du mutant Hx associé à une polydactylie chez la Souris. En ce qui concerne le locus NA, les typages individuels ont été réalisés pour des marqueurs du chromosome 3, en raison de la localisation du locus CPPP sur ce chromosome, et d'une transmission anormale, dans le mélange NA, des allèles paternels du marqueur ADL0237 de ce chromosome. L'analyse de liaison a permis de localiser le locus " Cou Nu " à 5,7 cM de ADL0237 (lod score = 13), en position distale du chromosome 3q. Ces résultats contribuent à connecter l'ancienne carte génétique classique du poulet avec la carte moléculaire actuelle, et ouvrent la voie vers l'identification de la nature moléculaire de deux mutations du développement chez le poulet, qui sont présentes dans les races actuelles.


Mots clé : poulet / gène cou nu / polydactylie / carte génétique / marqueur moléculaire

Correspondence and reprints: Michèle Tixier-Boichard
boichard@jouy.inra.fr

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