Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Zróżnicowanie DNA a zmienność cech ilościowych u odmian pszenicy zwyczajnej Mirosław Tyrka Pracownia Genetyki Populacji Akademia Polonijna w Częstochowie.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Zróżnicowanie DNA a zmienność cech ilościowych u odmian pszenicy zwyczajnej Mirosław Tyrka Pracownia Genetyki Populacji Akademia Polonijna w Częstochowie."— Zapis prezentacji:

1 Zróżnicowanie DNA a zmienność cech ilościowych u odmian pszenicy zwyczajnej Mirosław Tyrka Pracownia Genetyki Populacji Akademia Polonijna w Częstochowie

2 Dzisiejsze wyzwania dla hodowli roślin wzrost produktywności odmian rozszerzenie areału upraw wytworzenie odmian mieszańcowych manipulacja genami odporności na patogeny i szkodniki poprawa jakości żywności

3 Po co nam markery molekularne? Wykorzystanie praktyczne: Wspomaganie procesu selekcji w hodowli, czyli MAS Identyfikacja odmian – prawa autorskie, obrót materiałem siewnym Wykorzystanie w badaniach: mapowanie genetyczne cech jakościowych i ilościowych klonowanie genów

4 MAS Selekcja wspomagana markerami Marker Assisted Selection Selekcja w oparciu o markery DNA zwykle niezależna od: stadium wzrostu rośliny i czynników środowiskowych zalety: wczesna selekcja, szybkie nagromadzanie pożądanej cechy, nie niszczy testowanego materiału skrócenie czasu wytworzenia nowej odmiany Selekcja genu(ów) W celu oznaczenia obecności wprowadzonego genu stosowana kiedy bezpośredni test fenotypowy nie jest możliwy, zbyt kosztowny lub stosowany w późnym stadium rozwojowym Selekcja tła W celu przyspieszenia powrotu do rodzica wypierającego Doświadczalnie stwierdzono wysoką skuteczność markerów molekularnych do selekcji tła w programach wypierających

5 Cel badań Ustalenie wzajemnych zależności pomiędzy ww. miarami podobieństwa Wyselekcjonowanie oznaczeń DNA, do zastosowania w ocenie zmienności genetycznej materiału pod kątem wykorzystania w hodowli Ocena zmienności w grupie odmian pszenicy ozimej uwzględniającej odmiany lokalne przystosowane do polskich warunków klimatycznych wg: n pochodzenia (COP) n fenotypu n DNA (PstI-AFLP, Alw44I-AFLP, SSR, STS)

6 Materiał badawczy 82 odmiany pszenicy zwyczajnej: Alba, Al'bidum-11, Al'bidum-114, Alcedo, Almari, Antonińska Wczesna, Arda, Aria, Asta, Aurora, Balta, Begra, Beta, Biała Kaszubska, Biały Krzyż, Bogatka, Bożena, Choryńska, Dana, Dańkowska Graniatka, Dnestrowskaja 25, Emika, Gama, Grana, Halina, Holme, Iduna, Jana, Jasnocha Włoszanowska, Jawa, Kaja, Kamila, Kaukaz, Komorowska, Konstancja Granum, Konstancja Wierzbieńska, Korweta, Krupnokolosaja, Lama, Lanca, Leszczyńska Wczesna, Litwinka, Liwilla, Luna, Lutescens 17, Lutescens 31, Lutescens 38/72, Malwa, Maris- Huntsman, Mironowskaja 808, Mironowskaja 25, Mobela, Modra, Muras, Niewylegajaca, Nike, Niwa, Oda, Olza, Panda, Parada, Płocka, Polanka, Puławska Wczesna, Rada, Rosa, Rota, Rysa, Saga, Salwa, Severokubanskaja-43, Sobieszyńska-44, Solid, Stepnaya-40, Stieglera-22, Strzelecka, Svaloefs-0987, Wanda, Weneda, Wysokolitewka-Oltarzewska, Wysokolitewka- Sztywnosloma, Zeta

7 Analiza COP: metody NazwaPochodzenieKrajRok 1) AlcedoRecord/Poros//Carsten-ROEM.3DEU1978 2) AlmariMaris-Huntsman/AlcedoPOL1989 3) Antonińska WczesnaInversable/Wysokolitewka SztywPOL1959 4) Arda Maris Huntsman/C-474/73POL1990 ……...... 78) WandaN-320/Maris Huntsman//LancaPOL1997 79) WenedaKaukaz/Tetrix//C-1073-67POL1984 80) Wysokolitewka-Oltarzsel. WysokolitewkaPOL1961 81) Wysokolitewka-SztywWielki Książe Saski/Ostka MikulickaPOL1961 82) ZetaMironowskaja 808//Herold/GranaPOL1979 VURV http://genbank.vurv.cz/wheat/pedigree/

8 Rys 1. Zestawienie odmian o największym wpływie [%] na rodowody analizowanych genotypów pszenicy Analiza COP: wyniki (1)

9 I II III IV V VI VII Analiza COP: wyniki (2)

10 Badane cechy: 1) przezimowanie (PRZ). 2) daty pełni kłoszenia (KLO) 3) daty pełni kwitnienia (KWI). 4) wysokość roślin w cm (WR), 5) długość kłosa w cm (DLK), 6) liczbę kłosków w kłosie (LKK), 7) liczbę ziarniaków w kłosie (LZK) 8) masę ziarniaków z kłosa w g (MZK). 9) płodność kłoska, (PLK), 10) masę 1000 ziarniaków (MTZ), 11) zbitość kłosa, (ZK) 12) zawartości białka ogólnego (BIA) Cechy ilościowe: metodyka analiza wariancji, analiza skupień na bazie odległości Euklidesa

11 1 2 3 4 a b a b Cechy ilościowe: wyniki wczesne, niskie późne, MZK późne, zbity kłos wysokie, -LZK, -PLK -PRZE, PLK

12 METODYKA: ANALIZY DNA Trawienie enzymem PstI lub Alw44I i odpowiednio ligacja adaptorów Amplifikacja nieselektywna Amplifikacja selektywna 30 starterów selekcyjnych PstI AFLP i 30 dla Alw44I AFLP Rozdział na agarozie PstI AFLP i Alw44I AFLP Izolacja DNA metodą Milligana (1992) SSR 15 starterów i rozdział na żelu sekwencyjnym STS 28 starterów opcjonalnie trawienie

13 AlbaAl'bid11Al'bi114AlcedoAnt-Wczes'ArdaAriaAsta... Pst28_210011111... Al10-901101000... gwm413_11200000000... gwm400_15400000000... D22_M_140000000001... Pst12_410001101... …........................ Analiza wyników: 1.Matryca 0 – 1 METODYKA: ANALIZY DNA AlbaAl'bid11Al'bi114AlcedoAnt-Wczes'Arda... Alba 1,000... Al'bid11 0,901 1,000... Al'bi114 0,899 0,9461,000... Alcedo 0,930 0,914 0,9061,000... Ant-Wczes' 0,940 0,907 0,899 0,9251,000... Arda 0,949 0,891 0,895 0,9100,926 1,000... ….................. 2.Podobieństwa genetyczne Dicea F=2N XY /(N x +N Y ), 3. Grupowanie metodą UPGMA

14 startermonopoliPICstarterMonoPoliPIC PST01440,263AL1220,152 PST02490,339AL2100,000 PST03590,268AL3550,043 PST04780,278AL4240,176 PST05440,275AL5450,120 PST06160,174AL6200,000............…………… Pst26740,274AL28130,172 Pst27440,276AL29330,261 Pst28460,139AL31120,347 Pst29810,115AL32230,024 Pst30330,212AL34310,116 Razem1171290,202721390,121 Tab. 12. Zestawienie starterów i uzyskany polimorfizm DNA po zastosowaniu metody PstI AFLP Wyniki: Analizy PstI AFLP i Alw44I AFLP

15 Fot.1 Polimorfizm DNA dla 82 odmian uzyskany po amplifikacji selektywnej ze starterem Pst15. Wyniki: Analizy PstI AFLP i Alw44I AFLP

16 Podobieństwo Dicea Wyniki: Analizy PstI AFLP * * * * * * * * * * * *

17 Fot. 2. Polimorfizm DNA 82 badanych odmian pszenicy zwyczajnej uzyskany po reakcji selektywnej ze starterem AL10. Wyniki: Analizy Alw44I AFLP

18 Fot. 3. Polimorfizm DNA 82 badanych odmian pszenicy zwyczajnej uzyskany po reakcji selektywnej ze starterem AL16. Wyniki: Analizy Alw44I AFLP

19 Podobieństwo Dicea * * * * * 79 * Starter Al_27

20 Metodyka: Analizy SSR starterLiczba allelizakres pzPIC PSP29995145 – 1530,579 PSP30009218 –2700,696 wms43710112 –1740,794 wms4152135 – 1370,457 wms2941266 – 1120,828 wms3126192 – 2210,750 wms1906204 – 2160,474 wms2572195 – 1970,511 wms30414204 – 2260,895 wms5331681 – 1290,759 wms468168 – 1820,800 wms3257147 – 1650,763 wms1209125 – 1600,760 wms4131092 – 1140,721 wms4005134 – 1540,723 Razem1210,701 Tab. 14. Charakterystyka produktów uzyskanych dla poszczególnych starterów

21 Wyniki: Analizy SSR Fot.4. Analizy SSR wykonane ze starterami wms46 (A); wms325 (B) i wms120 (C). A B C

22 Wyniki: Analizy SSR * * * * * * * * * * * * * * * *

23 Tab. 15. Wyniki testowania wybranych systemów na zestawie 82 odmian pszenicy zwyczajnej SystempolimorficznemonomorficznePICWielkość (pz) ABA21350,2911000 – 150 ABA3410,2341100 – 340 ABC152800,2671200 – 250 ABC155300,244520-200 ABC158720,2081800 – 280 …............ CDO395800,176520 – 200 CDO541300,1601250-250 CDO673110,025300 – 200 MWG68540,153440 – 80 PttksuD221070,2351600 – 300 RAZEM:86440,202 Wyniki: Analizy STS

24 Fot.5. Polimorfizm DNA dla 48 odmian uzyskany w wyniku oznaczeń STS-PCR ze starterami BCD304 i po trawieniu enzymem MvaI (A) oraz ze starterami MWG68 po trawieniu HinfI (B). A B

25 Wyniki: Analizy STS Podobieństwo Dicea * * * * * *

26 Tabela 16. Wzajemne zależności pomiędzy podobieństwami (PG) i dystansami (DG) dla cech ilościowych, pochodzenia i markerów DNA DG_EuclPG_COPPG_STSPG_SSR PG_ Alw44I AFLPPG_ PstI AFLPPG_DNA PG_COP-0,340 PG_STS0,0400,042 PG_SSR-0,1990,2570,075 PG_Alw0,0560,1010,0300,086 PG_Pst-0,1500,213-0,1080,2640,188 PG_DNA-0,3870,3380,1320,5580,4030,641 średnia4,6670,0780,8620,2930,9150,9200,624 min1,1700,0000,6910,0000,7920,8720,437 max9,9921,0000,9660,9330,9740,9840,929 Wyniki: Wzajemne zależności

27 Wyniki: Selekcja markerów o istotnej korelacji z fenotypem Podobieństwo Dicea

28 Wyniki: Selekcja najlepszych oznaczeń OznaczeniePrzezkloskwitwysdloslikwklizklmzkzbitplkloMTZbiaN_KorelN sr_2-4 _sr Pst2000023111410316184 Pst2802222111111115204 Al1022223122210120216 Al2001232200000010153 gwm29401121120200111155 gwm40011122210211014194 gwm41311122121110013223 gwm43721033100101315217 psp300002311200200112165 D2212200211112013154 Tab. 17. Zestawienie 10 najlepszych oznaczeń skorelowanych ze średnimi wartościami cech poszczególnych plonotwórczych w grupie 82 badanych odmian pszenicy zwyczajnej

29 Badane odmiany pszenicy zwyczajnej cechują się wysokim poziomem podobieństwa DNA. Wzajemne podobieństwo międzyodmianowe różni się w zależności od zastosowanej metody analizy DNA. Jedyne istotne zgrupowania wewnątrz analizowanych ozimych odmian pszenicy zwyczajnej uzyskano na podstawie markerów Alw44I AFLP. Pozwoliły one wyodrębnić grupę odmian z translokacją 1BL.1RS. Za pomocą analiz SSR wykazano, że większość rzadkich alleli występowała u odmian wcześnie rejestrowanych: Komorowska, Konstancja Wierzbieńska, Muras, Niewylegająca, Holme, Jasnocha Włoszanowska, Solid. Selekcja markerów skorelowanych z fenotypem pozwala na ocenę podobieństwa genetycznego przydatnego dla hodowców Zidentyfikowane markery o wysokiej korelacji z cechami ilościowymi w szerokim tle genetycznym mogą znaleźć zastosowanie w hodowli odmian o podwyższonym plonie Wnioski


Pobierz ppt "Zróżnicowanie DNA a zmienność cech ilościowych u odmian pszenicy zwyczajnej Mirosław Tyrka Pracownia Genetyki Populacji Akademia Polonijna w Częstochowie."

Podobne prezentacje


Reklamy Google