Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Ocena efektywności selekcji markerami molekularnymi RAPD w kierunku poprawienia odporności na porastanie u żyta Katedra Genetyki i Hodowli Roślin Akademia.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Ocena efektywności selekcji markerami molekularnymi RAPD w kierunku poprawienia odporności na porastanie u żyta Katedra Genetyki i Hodowli Roślin Akademia."— Zapis prezentacji:

1 Ocena efektywności selekcji markerami molekularnymi RAPD w kierunku poprawienia odporności na porastanie u żyta Katedra Genetyki i Hodowli Roślin Akademia Rolnicza w Szczecine Marta Twardowska, Piotr Masojć

2 Cel pracy Opracowanie systemu loci markerowych dla długości spoczynku ziarniaków oraz aktywności alfa-amylazy Weryfikacja skuteczności selekcji MAS Określenie przybliżonej lokalizacji genów warunkujących skłonność (odporność) do porastania oraz poziom aktywności alfa-amylazy Próba poznania podłoża genetycznego porastania u żyta

3 Właściwości linii wsobnych żyta: Porastanie na poziomie 60-85% w warunkach prowokacji Obserwowano zielone siewki w kłosie przed zbiorem Obserwowano wysoką aktywność alfa – amylazy w ziarnie Nie zaobserwowano porastania w warunkach polowych W warunkach prowokacji porastanie nie przekraczało 5% Obserwowano niską aktywność alfa - amylazy 541 Ot1-3

4 Metody badawcze 1. Ocena porastania w warunkach prowokacyjnych 2. Ocena aktywności alfa-amylazy metodą dyfuzji radiacyjnej 3. Analiza QTL w programie MapMakerQTL/ Polimorfizm markerów RAPD wg metodyki Williamsa i in. (1990)

5 ETAP 1 Poszukiwanie markerów molekularnych w populacji 94 osobników F 2 metodą mapowania interwałowego

6

7 Charakterystyka QTL związanych z aktywnością alfa-amylazy QTLnajbliższy marker odległość od najbliższego markera [cM] LOD V E [%] a [mm] d [mm] d/a Q AMY uas-K2Rpr529/650pz2,04,979,52,5902-2,4939-0,96 Q AMY uas-K3Rpr529/520pz4,05,288,62,3108-3,6120-1,56 Q AMY uas-K4Rpr1139/840pz4,02,191,8-1,16350,3397-0,29 Q AMY uas-K5R pr1056/ 1900pz 2,05,949,7-2,3586-3,07161,3 Q AMY uas-K6R.1pr469/600pz4,02,908,3-2,2589-2,85411,26 Q AMY uas-K6R.2pr132/1400pz8,05,229,0-2,3457-2,76621,18 Q AMY uas-K6R.3pr502/900pz0,95,169,0-2,5975-2,49460,96 Q AMY uas-KnsMpr429/930pz4,08,329,42,5492-2,5874-1,01 Q AMY uas-KnsLpr139/290pz2,06,119,52,7870-2,2586-0,81 sumaryczny Q AMY 74,9 1, 2, 3 – określa numer QTL na danym chromosomie VE – wariancja tłumaczona LOD – logarytm ilorazu wiarygodności a – efekt addytywny allela B (rodzic odporny Ot1-3) d – efekt dominacji allela B (rodzic odporny Ot1-3) d/a – sposób działania genu

8 QTL pochodzenie korzystnego allela QTL allel w locus markerowym sprzężony w układzie cis z korzystnym allelem QTL sposób działania korzystnego allela QTL Q AMY uas-K2R541pr529/650pz (null)D Q AMY uas-K3R541pr529/520pz (null)D Q AMY uas-K4ROt1-3pr1139/840pz (null)A Q AMY uas-K5R Ot1-3 pr1056/1900pz (null)D Q AMY uas-K6R.1 Ot1-3 pr469/600pz (null)D Q AMY uas-K6R.2 Ot1-3 pr132/1400pz (null)D Q AMY uas-K6R.3 Ot1-3 pr502/900pz (null)D Q PHS uas-KnsM541pr429/930pz (prążek)D Q PHS uas-KnsL541pr139/290pz (null)D A – addytywność D – dominacja R – recesywność Sposób działania korzystnego allela QTL dla aktywności alfa-amylazy w ziarnie

9 Charakterystyka QTL związanych z odpornością na porastanie locus najbliższy marker odległość od najbliższego markera [cM] LOD V E [%] a [%] d [%] d/a Q PHS uas-K1Rpr536/900pz0,02,603,4-9,9495-4,46830,45 Q PHS uas-K2R.1pr429/490pz0,04,2213,2-12, ,10801,85 Q PHS uas-K2R.2pr910/1550pz10,02,8013,0-10,1125-9,25410,92 Q PHS uas-K6R pr469/600pz10,02,604,4-12,448-10,1820,82 Q PHS uas-K7R.1pr966/350pz0,02,955,0-12,024-1,09270,09 Q PHS uas-K7R.2 pr568/980pz4,04,216,5-9,9721-9,24950,93 Q PHS uas-KnsP pr354/280pz2,05,0716,420,298-12,916-0,63 Q PHS uas-KnsM pr568/1200pz1,43,3716,018,278-22,691-1,24 sumaryczny Q PHS77,9 1, 2, 3 – określa numer QTL na danym chromosomie VE – wariancja tłumaczona LOD – logarytm ilorazu wiarygodności a – efekt addytywny allela B (rodzic odporny Ot1-3) d – efekt dominacji allela B (rodzic odporny Ot1-3) d/a – sposób działania genu

10 Sposób działania korzystnego allela QTL dla porastania w kłosie locus pochodzenie korzystnego allela QTL allel w locus markerowym sprzężony w układzie cis z korzystnym allelem QTL sposób działania korzystnego allela QTL Q PHS uas-K1ROt1-3pr536/900pz (prążek)A Q PHS uas-K2R.1 Ot1-3 pr429/490pz (null)ND Q PHS uas-K2R.2Ot1-3pr910/1550pz (null)D Q PHS uas-K6R Ot1-3 pr469/600pz (null)D Q PHS uas-K7R.1 Ot1-3 pr966/350pz (null)A Q PHS uas-K7R pr568/980pz (null)D Q PHS uas-KnsP Ot1-3 pr354/280pz (prążek)D/A Q PHS uas-KnsM Ot1-3 pr568/1200pz (prążek)D A – addytywność D – dominacja R – recesywność ND – naddominacja 1, 2 – określa numer QTL na danym chromosomie

11 Etap 2 Analiza działania markerów w populacji 360 osobników F 2 metodą genotypowania

12 Charakterystyka markerów RAPD użytych do oceny efektu korzystnego allela na aktywność alfa-amylazy * średnie genotypów 541 i Ot1-3 różnią się istotnie na podstawie testu t-Studenta; P=0,05 Marker średnia genotypów odpowiadających 541 [U/ml] średnia genotypów odpowiadających Ot1-3 [U/ml] różnica 541 i Ot1-3 [U/ml] Pr 1108/740pz14,211,32,9* Pr1056/1900pz9,47,41,9 Pr 502/900pz7,02,74,4* Pr 529/650pz13,68,25,4* Pr 529/520pz12,49,43,0* Pr 139/290pz4,919,7-14,8* Pr 429/930pz7,86,81,0 Pr 740/1050pz9,48,50,8 Pr 910/490pz8,57,11,4

13 Charakterystyka markerów RAPD użytych do oceny efektu korzystnego allela na poziom porastania Marker średnia genotypów odpowiadających 541 [%] średnia genotypów odpowiadających Ot1-3 [%] różnica 541 i Ot1-3 [%] Pr 536/900pz33,729,93,8 Pr 966/350pz34,927,17,8* Pr 429/490pz35,726,29,5* Pr 132/1400pz33,031,02,0 Pr 3/1100pz32,130,71,4 Pr568/1200pz32,130,31,8 Pr 354/280pz33,427,95,5* Pr 910/1550pz35,027,08,0* Pr 469/600pz33,129,73,4 * średnie genotypów 541 i Ot1-3 różnią się istotnie na podstawie testu t-Studenta; P=0,05

14 Efekt działania skumulowanego korzystnych alleli na poziom porastania średniapr966/350pzpr429/490pzpr910/1550pzpr469/600pz

15 Efekt działania skumulowanego korzystnych alleli na aktywność alfa-amylazy średniapr139/290pzpr502/900pzpr1056/1900pz 5,93,92,82,2

16 Etap 3 Selekcja z wykorzystaniem markerów molekularnych w populacji 5000 osobników F 2 (marker assisted selection)

17 Schemat selekcji MAS w populacji 5000 osobników F 2 mieszańca 541xOt1-3 na etapie siewki 5000 osobników Selekcja markerem pr966/350pz Wyodrębniono grupę ok osobników o genotypie pr966/350pz(null)

18 Selekcja markerem pr429/490pz Wyodrębniono grupę ok. 400 osobników o genotypie pr966/350pz(null)+pr429/490pz(null)

19 Selekcja markerem 910/1550pz Wyodrębniono grupę ok. 120 osobników o genotypie Pr966/350pz(null)+pr429/490pz(null)+pr910/1550pz(null)

20 Selekcja markerem 469/600pz Wyodrębniono 27 osobników pr966/350pz(null)+pr429/490pz(null)+pr910/1550pz(null) +pr469/600pz(null)

21 Rozkład zmienności porastania w populacji 5000 osobników F2

22 Udział osobników o potwierdzonej odporności na porastanie w grupie wyselekcjonowanej markerami

23 Rozkład zmienności aktywności alfa-amylazy w populacji 2500 osobników F 2

24 Selekcja MAS pod kątem niskiej aktywności alfa-amylazy i ocena frekwencji markerów RAPD w grupie 28 osobników o najniższej aktywności Analiza 2500 osobników F 2 pod kątem aktywności alfa-amylazy Wybór grupy o najniższej aktywności Analiza wybranych pojedynków pod względem markerów RAPD 15 osobników F 2 posiadało komplet trzech markerów selekcyjnych

25 Wyodrębnione grupy skrajne 67 osobników odpornych na porastanie (0%) 32 osobniki wrażliwe na porastanie (100%) 28 osobników z niską aktywnością alfa- amylazy (0,46U/ml) 30 osobników z wysoką aktywnością alfa-amylazy (75,68U/ml)

26 Frekwencja markerów oraz wartość odchylenia od 3:1w grupach skrajnych gdzie faworyzowany jest allel null Lokali- Zacja marker pochodzenie prążka korzystny allel grupa skrajna prążeknull 2 (3:1) 1R 841/850pz541-O373014,0*** 536/900pzOt1-3+W131920,1*** 1108/740pz541-O145343,1*** 2R 429/490pz541-O175088,0*** 910/490pz541-O155272,8*** 910/1550pz541-O184982,8*** 6R469/600pz541-O244354,9*** 7R 738/1100pz541-O234459,1*** 966/350pz541-O204772,8*** 234/550pz541-O293835,9*** 1192/500pzOt1-3-O48190,4 568/980pzOt1-3-O353218,5*** 1008/1050pzOt1-3-O42255,4* ns3/1100pzOt1-3+W22100,67 ns568/1200pzOt1-3+W20122,7 ns354/280pzOt1-3+W2371,5

27 Frekwencja markerów oraz wartość odchylenia od 3:1w grupach skrajnych gdzie faworyzowany jest allel null lokalizacjamarker pochodzenie prążka korzystny allel grupa skraj na prążeknull 2 (3:1) 2R 529/650pzOt1-3+W15136,9** 3R 1049/670pzOt-3-N2080, /830pzOt-3-N15136,9** 128/460pzOt-3-N16124,8* 529/520pzOt-3-N1990,8 4R 1139/840pz541-N121615,4*** 5R 740/770pz541-N101823,0*** 1056/1900pz541-N131512,1*** 1091/850pz541-N111719,0*** 6R469/600pz541-N16124,8* 502/900pz541-N131512,1*** 132/1400pz541-N17113,1 L 139/290pzOt-3-N111719,0*** M 429/900Ot-3+W2190,4

28

29

30 Analiza frekwencji markerów u poszczególnych osobników grupy skrajnej odporność na porastanie Analizowano 6 loci makrkerowych Stwierdzono obecność od 3 do 5 korzystnych alleli u poszczególnych osobników odpornych na porastanie 30 osobników posiadało cztery markery 22 osobniki posiadały pięć markerów 15 osobników posiadało trzy markery Najczęstsze trójki markerów : pr1108/pr910c/pr586c oraz pr1108/pr429a/pr586c

31 Analiza frekwencji markerów u poszczególnych osobników grupy skrajnej niska aktywność Stwierdzono obecność od 2 do czterech korzystnych alleli 14 osobników posiadało 3 allele 13 posiadało 4 allele 1 osobnik posiadał dwa allele Brak jednej kombinacji markerów, która występowałaby częściej niż pozostałe

32 Ranking markerów Pr 469/600pz [6R] Dla głębokości spoczynku Pr 966/350pz [7R] Pr 429/490pz [2R] Pr354/280 [ns] Dla aktywności alfa-amylazy Pr 139/290pz [ns] Pr502/900[6R] Pr1056/1900pz [5R] Pr529/520pz [2R] Pr529/650pz [1R] Pr 910/1550 [2R]

33 Wnioski Cechy odporność na porastanie i aktywność alfa- amylazy wykazują podłoże wielogenowe Selekcja w oparciu o kilka loci markerowych jest skutecznym narzędziem do wyodrębniania pojedynków odpornych na porastanie Piramidyzacja korzystnych alleli w poszczególnych genotypach jest dobrą metodą uzyskiwania form o pożądanych cechach użytkowych


Pobierz ppt "Ocena efektywności selekcji markerami molekularnymi RAPD w kierunku poprawienia odporności na porastanie u żyta Katedra Genetyki i Hodowli Roślin Akademia."

Podobne prezentacje


Reklamy Google