Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Markery sprzężone z genami odporności na porastanie i liczbę opadania w mieszańcach pszenżyta z liniami introgresywnymi Tc/Tm.* Arleta Drozd 1, Piotr Masojć

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Markery sprzężone z genami odporności na porastanie i liczbę opadania w mieszańcach pszenżyta z liniami introgresywnymi Tc/Tm.* Arleta Drozd 1, Piotr Masojć"— Zapis prezentacji:

1 Markery sprzężone z genami odporności na porastanie i liczbę opadania w mieszańcach pszenżyta z liniami introgresywnymi Tc/Tm.* Arleta Drozd 1, Piotr Masojć 1, W. Sodkiewicz 2 1 Katedra Genetyki i Hodowli Roślin, AR w Szczecinie 2 IGR PAN Poznań *PRACA BADAWCZA WYKONANA W RAMACH UMOWY Z AGENCJĄ NIERUCHOMOŚCI ROLNYCH NR 84/HiE/SK – 114/2002

2 Pszenżyto wyróżnia się wśród zbóż wysoką podatnością na porastanie, co zniechęca producentów do jego uprawy. Ponadto, niezależnie od porastania lub w związku z nim, następuje przedwczesna synteza dużych ilości α- amylazy, powodująca hydrolizę skrobi zapasowej z bielma. Wpływa to, na obniżenie wartości technologicznej ziarna. Aktywność α-amylazy i spoczynek ziarna są uwarunkowane przez odrębne mechanizmy genetyczne. Przy selekcji istnieje zatem konieczność uwzględniania obu cech, które ponadto są silnie modyfikowane przez środowisko. W hodowli poszukuje się nowych źródeł zmienności, a takim rezerwuarem mogą być dzikie formy zbóż, jak wykorzystana w przedstawionych badaniach pszenica T.monococcum. Znaczącą rolę w hodowli odmian odpornych na porastanie i charakteryzujących się niską aktywnością α- amylazy, może przynieść identyfikacja loci genowych, uzyskana dzięki wykorzystaniu markerów molekularnych.

3 Wykrycie markerów molekularnych wykazujących związek z odpornością na porastanie pszenżyta; Wykrycie markerów molekularnych wykazujących związek z niską aktywnością α-amylazy; Ocena możliwości wykorzystania wykrytych markerów w selekcji form pszenżyta odpornego na porastanie. CEL PRACY

4 Dwie serie linii introgresywnch Tc/Tm, wytworzone poprzez krzyżowanie pszenżyta z syntetycznym amfiploidem A m A m RR (amfiploid ten został uzyskany w IGR PAN przez doc.W.Sodkiewicza, jako efekt prac nad pokonaniem barier niekrzyżowalności, pomiędzy diploidalną pszenicą Triticum monococcum i żytem Secale cereale cv. Dańkowskie Złote. Do wytworzenia serii A i C w charakterze biorcy genów wykorzystano linię pszenżyta heksaploidalnego LT 176/10, a w serii linii B – linię LT 522/6. Analizą objęto 57 linii introgresywnych: 22 linii serii A i C oraz 35 w serii B. Wykorzystano także pokolenie F 2 i F 3 (F408), powstałe w wyniku skrzyżowania dwóch sublinii Tc/Tm z serii A, z formą odmianową Kitaro. Analizowane segreganty charakteryzowały się skrajnie różnymi wartościami porastania (SR) i liczby opadania (FN). MATERIAŁY

5 Techniki : a.RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) Elektroforeza odbywała się 1,5 % żelu agarozowym z dodatkiem bromku etydyny. METODY b. SSR (simple sequence repeats). Elektroforeza produktów odbywała się w zdenaturowanym żelu poliakrylamidowym. Wizualizacja produktów możliwa była dzięki barwieniu żelu azotanem srebra.

6 Przy użyciu metody BSA (bulked segregant analysis) porównane zostały zbiorcze pule DNA z grup skrajnych, roślin z pokolenia F2, pod kątem występowania różnic w składzie wyróżnionych, polimorficznych fragmentów. Zasada metody BSA: Selekcja starterów Pojedynki porastające (SR-)Pojedynki nie porastające (SR+) pr 897 (SR-) (SR+)

7 Przebadano 1000 starterów RAPD. Seria linii B Wyselekcjonowano 19 starterów. Analiza w obrębie form rodzicielskich i pojedynczych linii Tc/Tm Wyselekcjonowano 6 starterów, dających 7 markerów.

8 Tab.1. Startery RAPD, które wstępnie umożliwiły rozróżnienie poszczególnych osobników z grup skrajnych serii B. Lp Nr startera Długość produktu (pz) TmLT522/6SR+SR – bp ?0 1/75/ bp 01 7/73/ bp 10 0/74/ bp 01 7/71/ bp 10 7/71/ bp 01 7/71/7 650bp 10 1/74/7

9 Próba potwierdzenia związku z porastaniem markerów RAPD wyodrębnionych w serii B, w obrębie linii Tc/Tm serii AC, (pr804/450pz). W Tm Presto LT176/10LT522/6 Pojedynki porastające (SR-) ACV,VI,IVB Pojedynki nie porastające (SR+) CACB

10 Próba weryfikacji wyodrębnionych starterów RAPD serii B w obrębie pokolenia F 2, będącym rekombinantem pomiędzy linią Tc/Tm i wrażliwym rodzicem oznaczonym symbolem 3R (pr804/450pz). Tm W B7/4/1 * B7/4/2B7/4/3B7/4/4B7/4/5B7/4/6 3R/13R/3 3R/43R/5 3R/6 Tm (SR+) (SR-)

11 Przebadano 750 starterów RAPD. Seria linii AC Analiza w obrębie form rodzicielskich i pojedynczych linii Tc/Tm Wyselekcjonowano 17 starterów. Wyselekcjonowano 6 starterów, dających 7 markerów

12 Tab.2. Startery RAPD, które wstępnie umożliwiały rozróżnienie poszczególnych grup skrajnych w obrębie serii AC. Lp.Nr startera Długość produktu (pz) Tm16LT176/10SR+SR /182/ /184/ /181/ /185/ /182/ /185/ /180/11

13 Próba weryfikacji wyodrębnionych starterów RAPD serii AC w obrębie pokolenia F 2, będącym rekombinantem pomiędzy linią Tc/Tm i wrażliwym rodzicem (pr1039/700pz). Tm A9/2/13 A9/2/22 P2/1P2/24 Pojedynki nie porastające (SR+)Pojedynki porastające (SR-) pr1039/700pz Tm A9/2/13 A9/2/22P2/1P2/24 Pojedynki nie porastające (SR+) * pr1148/500pz

14 Część polimorficznych prążków występujących u form odpornych, pochodziła od T.monococcum (1 marker w obrębie serii B, oraz 2 markery w serii AC); Weryfikacja tezy o przeniesieniu genów odporności na porastanie do pszenżyta z T.monococcum W kilku przypadkach, zarówno w obrębie serii B jak i AC, formy wrażliwe na porastanie, wykazywały obecność fragmentu pochodzącego od T.monococcum (2 markery w serii B i 1 marker w serii AC); U form sklasyfikowanych jako odporne występowały także fragmenty pochodzące od drugiego komponenta rodzicielskiego (3 markery w serii B i 2 w serii AC);

15 W T.m16. Presto LT176/10LT522/6 Pojedynki porastające (SR-)Pojedynki nie porastające (SR+) Polimorfizm między pojedynczymi osobnikami z grup skrajnych serii linii B, otrzymany techniką RAPD (pr804/450pz).

16 W T.m.16 Presto LT176/10 LT522/6 Pojedynki porastające (SR-)Pojedynki nie porastające (SR+) Polimorfizm między pojedynczymi osobnikami z grup skrajnych serii linii B, otrzymany techniką RAPD (pr231/650pz i 750pz).

17 W Tm16 LT176/10 Pojedynki porastające (SR-)Pojedynki nie porastające (SR+) Polimorfizm między pojedynczymi osobnikami z grup skrajnych serii linii AC, otrzymany techniką RAPD (pr972/450pz).

18 Polimorfizm między pojedynczymi osobnikami z grup skrajnych serii linii AC, otrzymany techniką RAPD (pr429/900pz). Tm16 LT176/10 Pojedynki porastające (SR-) Pojedynki nie porastające (SR+)

19 Lp. Nazwa markera Lokalizacja chromosomowa TmLT176LT522B+B-AC+AC- 1gwm607AL1000/73/60/184/11 2gwm1307AL1-00/74/6-- 3gwm6357AS1-00/74/6-- 4gwm1545AS1-05/70/6-- 5gwm6395AS10---6/180/10 6gwm6176AL10---0/183/10 7gwm4276AL10---0/183/10 Tab.3 Startery SSR, wykazujące polimorfizm na pojedynkach grup skrajnych w obrębie serii B i AC.

20 5AL 5AS 7AS 6AS 6AL7AL Na podstawie M.Roder,V.Kozun i inni, Genetics Society of America 1998 gwm639 (AC+) gwm154(B+) gwm617(AC-) gwm427(AC-) gwm635(B-) gwm130(B-) gwm60(B-)(AC-) 4,9cM

21 Polimorfizm między pojedynczymi osobnikami z grup skrajnych serii linii B i AC, otrzymany techniką SSR (gwm60-7AL). Tm LT176/10 LT522/6 Pojedynki porastające (SR-) AC B Pojedynki nie porastające (SR+) ACB

22 Polimorfizm między pojedynczymi osobnikami z grup skrajnych serii linii B, otrzymany techniką SSR (gwm154-5AS). Tm LT522/6 Pojedynki porastające (SR-)Pojedynki nie porastające (SR+) B7/4/1B7/4/5

23 Tm LT522/6 Pojedynki porastające (SR-)Pojedynki nie porastające (SR+) B7/4/1 Polimorfizm między pojedynczymi osobnikami z grup skrajnych serii linii B, otrzymany techniką SSR (gwm635-7AS). B7/4/5

24 Polimorfizm między pojedynczymi osobnikami z grup skrajnych serii linii AC, otrzymany techniką SSR (gwm639-5AS). Tm 16 Pojedynki porastające (SR-)Pojedynki nie porastające (SR+) A9/2 LT176/10

25 W związku z tym, iż nie można było jednoznacznie wybrać markera odporności na porastanie w serii AC, zdecydowano się na badanie nowej populacji F 2 (F408), otrzymanej przez krzyżowanie dwóch sublinii z serii A (A9/2/13 i A9/2/22) z wrażliwymi formami odmianowymi Kitaro (P2/1 i P2/24). Analiza BSA objęła 1000 starterów RAPD Wybrano 22 startery, które wstępnie weryfikowano na osobnikach, z których utworzono grupy skrajne; Po analizie obejmującą wszystkie 24 osobniki z grup skrajnych, wykryto 5 markerów RAPD.

26 Tab.4. Startery RAPD, które potwierdziły zdolność do produkcji polimorficznych obrazów, umożliwiających rozróżnienie poszczególnych grup skrajnych roślin, wyselekcjonowanych w pokoleniu F 2 (F408). Lp Nr startera Długość produktu (pz) Tm Formy rodzicielskie odporne Formy rodzicielskie wrażliwe Polimorfizm w pokoleniu F 2 A9/2/ 13 A9/2/ 22 P2/1P2/24SR+SR /121/ /129/ /128/ /1210/ /127/12

27 Analiza BSA objęła 1000 starterów RAPD Wybrano 25 startery, które wstępnie weryfikowano na osobnikach, z których utworzono grupy skrajne; Po analizie obejmującą 19 osobników z grup skrajnych, wykryto 15 markerów RAPD. Poszukiwanie markerów wysokiej liczby opadania FN w pokoleniu F 2 (F408)

28 Tab.5. Startery RAPD, które potwierdziły zdolność do produkcji polimorficznych obrazów, umożliwiających rozróżnienie poszczególnych grup skrajnych roślin (FN+ i FN-), wyselekcjonowanych w pokoleniu F 2 (F408). Lp. Nr startera Długość produktu (pz) Tm Formy rodzicielskie z wysoką liczbą opadania Formy rodzicielskie niską liczbą opadania Polimorfizm w pokoleniu F 2 A9/2/13A9/2/22P2/1P2/24FN+FN /86/ /86/ /85/ /87/ /810/ /810/ /85/ /89/ /86/ /87/ /89/ /88/ /85/ /85/ /88/11

29 WERYFIKACJA MARKERÓW UZYSKANYCH W POKOLENIU F 2 (F408) W POKOLENIU F 3 MIESZAŃCA (F408): 15 markerów RAPD wyselekcjonowanych w pokoleniu F 2 LICZBA OPADANIA (FN)PORASTANIE (SR) 5 markerów RAPD wyselekcjonowanych w pokoleniu F 2 8 markerów RAPD pomyślnie zweryfikowanych w pokoleniu F 3 3 markery RAPD pomyślnie zweryfikowane w pokoleniu F 3 WERYFIKACJA

30 Lp Nr startera Długość produktu (pz) Tm16 Formy rodzicielskie nie porastające Formy rodzicielskie porastające Polimorfizm w pokoleniu F 2 Polimorfizm w pokoleniu F 3 A9/2/13A9/2/22 P2/1P2/24SR+SR-SR+SR /121/126/131/ /129/127/1311/ /128/127/1311/13 Tab.6. Weryfikacja markerów RAPD odporności na porastanie. Segregacja w obrębie osobników nie porastających (SR+) i porastających (SR-), pokolenia F 2 i F 3.

31 Lp Nr starter a Długość produktu (pz) Tm 16 Formy rodzicielskie z wysoką liczbą opadania Formy rodzicielskie z niską liczbą opadania Polimorfizm w pokoleniu F 2 Polimorfizm w pokoleniu F 3 A9/2/13A9/2/22 P2/1P2/24FN+FN-FN+FN /86/1110/108/ /86/119/105/ /89/114/1011/ /85/118/105/ /87/114/109/ /810/115/1012/ /810/116/1011/ /85/118/105/13 Tab.7. Weryfikacja markerów RAPD wysokiej liczby opadania. Segregacja w obrębie osobników z wysoką (FN+) i niską liczbą opadania (FN-), pokolenia F 2 i F 3.

32 Różnice między pojedynczymi osobnikami z grup skrajnych w obrębie pokolenia F 2 (F408), otrzymany techniką RAPD (pr651/640 i 650pz). Tm16 A9/2/13 A9/2/22 P2/1P2/24 Pojedynki nie porastające (SR+)Pojedynki porastające (SR-) W

33 Tm 16 A9/2/22 A9/2/13 P2/1 P2/24 Pojedynki nie porastające (SR+) Pojedynki porastające (SR-) Różnice między grupami skrajnymi (SR+) i (SR-), pokolenia F 3, ujawnione przy użyciu startera 651/640pz i 650pz.

34 Różnice między grupami skrajnymi (FN+) i (FN-), pokolenia F 2, ujawnione przy użyciu startera 972/500pz. Tm16 A9/2/22 P2/1P2/24 A9/2/13 Pojedynki z niską liczbą opadania (FN-)Pojedynki z wysoką liczbą opadania (FN+)

35 Tm16A9/2/22P2/1P2/24A9/2/13 Różnice między grupami skrajnymi (FN+) i (FN-), pokolenia F 3, ujawnione przy użyciu startera 972/500pz. Pojedynki z wysoką liczbą opadania (FN+) Pojedynki z niską liczbą opadania (FN-)

36 1.Efekty poszukiwań markerów porastania w pierwotnych liniach introgresywnych Tc/Tm, nie pozwalają na sformowanie jednoznacznych wniosków. Wykryte markery nie potwierdziły swojego związku z porastaniem w rekombinantach F 2. a.Cecha odporności na porastanie u pszenżyta ma podłoże wielogenowe (dlatego trudno jest otrzymać jeden decydujący marker, różnicujący formy wrażliwe od odpornych i odwrotnie); b.Nie wszystkie fragmenty pochodzące od T. monococcum, obecne u linii introgresywnych Tc/Tm, niosą geny odporności na porastanie; c.Stopniowa eliminacja fragmentów lub całych odcinków introgresywnych w kolejnych pokoleniach krzyżowań. Przyczyny zaistniałej sytuacji mogą być następujące: PODSUMOWANIE

37 2.W pokoleniu F 2, będącym potomstwem linii introgresywnej Tc/Tm serii A i wrażliwą formą uprawną, zidentyfikowano 5 markerów związanych z odpornością na porastanie (SR) i 15 związanych z wysoką liczbą opadania (FN). PODSUMOWANIE 3.Wyselekcjonowane markery, pomyślnie zweryfikowane w obrębie pokolenia F 3 (F408), 3 mające związek z odpornością na porastanie i 8 z wysoką liczba opadania, mogłyby by zostać wykorzystane do selekcji roślin odpornych od wrażliwych i o niskiej aktywności α- amylazy w obrębie dalszych pokoleń analizowanego mieszańca.


Pobierz ppt "Markery sprzężone z genami odporności na porastanie i liczbę opadania w mieszańcach pszenżyta z liniami introgresywnymi Tc/Tm.* Arleta Drozd 1, Piotr Masojć"

Podobne prezentacje


Reklamy Google