Reference karyotype and cytomolecular map for loblolly pine ( Pinus taeda L.)

A reference karyotype is presented for loblolly pine (Pinus taeda L., subgenus Pinus, section Pinus, subsection Australes), based on fluorescent in situ hybridization (FISH), using 18S-28S rDNA, 5S rDNA, and an Arabidopsis-type te- lomere repeat sequence (A-type TRS). Well separated somatic chromosomes were prepared from colchicine-treated root meristems, using an enzymatic digestion technique. Statistical analyses performed on chromosome-arm lengths, centro- meric indices, and interstitial rDNA and telomeric positions were based on observations from 6 well-separated metaphase cells from each of 3 unrelated trees. Statistically, 7 of the 12 loblolly pine chromosomes could be distinguished by their relative lengths. Centromeric indices were unable to distinguish additional chromosomes. However, the position and rela- tive strength of the rDNA and telomeric sites made it possible to uniquely identify all of the chromosomes, providing a reference karyotype for use in comparative genome analyses. A dichotomous key was developed to aid in the identification of loblolly pine chromosomes and their comparison to chromosomes of other Pinus spp. A cytomolecular map was devel- oped using the interstitial 18S-28S rDNA and A-type TRS signals. A total of 54 bins were assigned, ranging from 3 to 5 bins per chromosome. This is the first report of a chromosome-anchored physical map for a conifer that includes a dichot- omous key for accurate and consistent identification of the P. taeda chromosomes. Resume´ : Un caryotype de reference est presentepour le pin aencens (Pinus taeda L., sous-genre Pinus, section Pinus, sous-section Australes). Celui-ci est basesur les motifs d'hybridation in situ en fluorescence (FISH) al'aide des ADNr 18S-28S et 5S ainsi que la sequence telomerique (TRS de type A) de l'arabidopsis. Des chromosomes somatiques bien se´- pares ont etepreparesapartir de meristemes radiculaires traitesala colchicine et une technique de digestion enzymatique. Des analyses statistiques ont eteeffectuees sur la longueur des bras chromosomiques, les indices centromeriques, la locali- sation des ADNr internes et la position des centromeres suite ades observations faites sur six cellules en metaphase bien preparees, celles-ci provenant des trois arbres non-apparentes. Statistiquement, sept des chromosomes du pin aencens se differenciaient sur la base de leurs longueurs relatives. Les indices centromeriques n'ont pas permis de distinguer d'autres chromosomes. Cependant, la position et l'intensiterelatives des sites d'ADNr et d'ADN telomerique ont rendu possible d'identifier tous les chromosomes, procurant ainsi un caryotype de reference pour fins d'analyse comparee des genomes. Une cledichotomique a etedeveloppee pour faciliter l'identification des chromosomes du pin a encens et la comparaison avec les chromosomes d'autres especes du genre Pinus. Une carte cytomoleculaire est presentee, celle-ci faisant appel aux signaux de l'ADNr 18S-28S et des sequences TRS de type A. Au total, 54 segments (« bins ») ont etedefinis a raison de 3a ` 5 segments par chromosome. Il s'agit de la premiere description d'une carte physique achromosomes ancres chez les coniferes incluant une cledichotomique pour l'identification precise et reproductible des chromosomes chez le Pinus