Markery molekularne sprzężone z genami kontrolującymi męską sterylność u żyta z cytoplazmą ...
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 21

Markery molekularne sprzężone z genami kontrolującymi męską sterylność u żyta z cytoplazmą C . PowerPoint PPT Presentation


  • 172 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Markery molekularne sprzężone z genami kontrolującymi męską sterylność u żyta z cytoplazmą C . System cms (cytoplazmatyczno-genowa męska niepłodność). N . S . cytoplazma normalna. cytoplazma sterylizująca. Rf - allel płodności (restorer). rf - allel sterylności (nonrestorer).

Download Presentation

Markery molekularne sprzężone z genami kontrolującymi męską sterylność u żyta z cytoplazmą C .

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Markery molekularne sprzężone z genami kontrolującymi męską sterylność u żyta z cytoplazmą C.


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

System cms

(cytoplazmatyczno-genowa męska niepłodność)

N

S

cytoplazma normalna

cytoplazma sterylizująca

Rf - allel płodności (restorer)

rf - allel sterylności (nonrestorer)

N

S

Rf Rf

Rf Rf

N

S

Rf rf

Rf rf

N

S

rf rf

rf rf


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

  • Źródła cytoplazmy sterylizującej pręcikowie dostępne w hodowli żyta:

  • Typ: cms-P (Pampa)

  • a. cms-Pampa (Geiger i Schnell 1970)

  • 2. Typ: cms-V (Vavilovii)

  • a. cms-R (Kobyljanskij 1969)

  • b. cms-C (Łapiński 1972)

  • c. cms-G (Adolf i Winkel 1985)


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Poszukiwania markerów molekularnych sprzężonych z genami kontrolującymi męską sterylność/płodność w cytoplazmie CMS-C

BSA - Analiza skrajnych segregantów (Bulk Segregant Analysis)

Technika RAPD - 1000 starterów 10 nukleotydowych o losowych sekwencjach

Dwie populacje F2 otrzymane z krzyżowań między męskosterylnymi liniami posiadającymi cytoplazmę CMS-C, a liniami przywracającymi płodność


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

[711(cms-C) x DS2]F2 - 513 osobniki

13 osobników męskosterylnych; 19 osobników męskopłodnych

10 markerów różnicujących grupy skrajne

[544(cms-C) x Ot0-20]F2 - 526 osobników

13 osobników męskosterylnych; 13 osobników męskopłodnych

7 markerów różnicujących grupy skrajne

3 markery wspólne dla obu mieszańców pr2/450bp, pr319/550bp, pr743/750bp

2 markery generowane przez te same startery, ale dające produkty o nieco innej wielkości:

[711(cms-C) x DS2]F2: pr530/800bp - [544(cms-C) x Ot0-20]F2: pr530/850bp

[711(cms-C) x DS2]F2: pr670/950bp - [544(cms-C) x Ot0-20]F2: pr670/900bp


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

W celu określenia relacji pomiędzy wykrytymi markerami, a genami kontrolującymi płodność w cytoplazmie cms-C przeprowadzono analizę segregacji markerów w populacjach F2 oraz mapowanie w przedziałach (identyfikacja QTL):

Analizowane populacje (populacje mapujące):

[711(cms-C) x DS2]F2 - 120 osobników

10 wykrytych markerów utworzyło 2 grupy sprzężeń liczące odpowiednio 8 i 2 markery

[544(cms-C) x Ot0-20]F2 - 152 osobniki

7 wykrytych markerów utworzyło 1 grupę sprzężeń.

Na podstawie markerów wspólnych dla mapowanych populacji oraz markerów mających swoje odpowiedniki na silnie rozbudowanej mapie genomu żyta utworzonej na bazie mieszańca DS2 x RXL10 przypisano utworzonym grupom sprzężeń lokalizację chromosomową.


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Grupy sprzężeń markerów RAPD wykazujących związek z genami męskiej sterylności w cytoplazmie cms-C

544(cms-C) x Ot0-20

711(cms-C) x DS2

pr502/750bp

pr2/450bp

9.5cM

25.0cM

pr777/600bp

pr530/800bp

2.5cM

pr743/750bp

Rfc2(QTL)

16.9cM

11.0cM

pr530/850bp

Rfc1a(QTL)

8.0cM

pr794/800bp

pr433/800bp

pr2/450bp

3.9cM

6RS?

pr743/750bp

Rfc1a’(QTL)

18.1cM

6.5cM

Rfc1a(QTL)

pr23/500bp

4.6cM

pr670/900bp

pr670/950bp

13.3cM

pozycja QTL wskazana w trakcie analizy danych z oceny męskiej płodności

13.2cM

Rfc1b(QTL)

Podkreślone – markery mające swoje odpowiedniki na mapie genetycznej żyta opracowanej na bazie mieszańca DS2 x RXL10

pr319/550bp

pr319/550bp

2.9cM

4RL

4RL

pr777/700bp

1.0cM

pr334/700bp


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Dane z mapowania w przedziałach mają charakter orientacyjny i mogą być obarczone błędami wynikającymi z dwóch przyczyn:

1. Rozkład cechy męskiej sterylności/płodności nie ma charakteru rozkładu normalnego (jest bimodalny w obu populacjach użytych do mapowania)

2. Grupy sprzężeń utworzono wyłącznie z markerów dominujących (RAPD), co uniemożliwia precyzyjne wyznaczenie niektórych parametrów QTL

Drugie źródło błędu można wyeliminować zastępując populacje F2 użyte do mapowania populacjami RIL (Recombinant Inbred Lines) lub BC1

Weryfikacja charakterystyki QTL na populacji BC1:

{544(cms-C) x [544(cms-C) x Ot0-20]}BC1 - 154 osobniki


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Grupy sprzężeń markerów RAPD wykazujących związek z genami męskiej sterylności w cytoplazmie cms-C

544(cms-C) x [(544(cms-C) x Ot0-20)]Bc1

544(cms-C) x Ot0-20

pr502/750bp

pr530/850bp

10.8cM

Rfc1a(QTL)

25.0cM

pr2/450bp

8.0cM

pr743/750bp

pr530/850bp

8.0cM

pozycja QTL wskazana w trakcie analizy danych

z oceny męskiej płodności

16.8cM

pr2/450bp

3.9cM

pr743/750bp

6.5cM

pr23/500bp

Rfc1a(QTL)

pr23/500bp

4.6cM

pr670/900bp

Rfc1a(QTL)

19.6cM

13.3cM

Rfc1b(QTL)

pr319/550bp

pr670/900bp

4RL


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Przedział

mapowy

Pozycja

QTL (cM)

LODmax

Efekt addytywny

VE

pr530/850bp-pr2/450bp

8,0

14,50

1,30

48,6%

pr23/500bp-pr670/900bp

10,0

16,69

2,90

Tabela. Charakterystyka loci męskiej sterylności zidentyfikowanych w trakcie mapowania w przedziałach na podstawie danych z oceny płodności roślin w populacji BC1.


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Efektywność działania markerów wykrytych w trakcie analiz BSA niepełna -

- w szczególności dla mieszańca [544(cms-C) x Ot0-20]


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Marker

Klasy fenotypowe

Ogółem

Chi2 b)

Męsko-sterylne

Częściowo płodne

Męsko-płodne

711cmsC x DS2

pr2/450bp

19

2

3

24

17,84**

pr670/950bp

26

7

0

33

26,44**

Ogółem

45

37

38

120

544cms-C x Ot0-20

pr2/450bp

7

7

19

33

20,11**

pr23/500bp

9

8

21

38

28,85**

pr670/900bp

8

7

23

38

20,04**

Ogółem

9

15

128

152

Tabela. Efektywność symulowanej selekcji przy użyciu wykrytych markerów RAPD. Liczebności roślin w poszczególnych klasach fenotypowych w populacji składającej się z osobników posiadających allel RAPD charakterystyczny dla formy matecznej (męskosterylnej) mieszańca.


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

U mieszańca [544(cms-C) x Ot0-20] w wyniku symulowanej selekcji udział roślin męskopłodnych maleje w stopniu znaczącym, ale wciąż stanowią one ponad połowę wybranych pojedynków.

Wniosek:

Na skutek oligogenicznej kontroli cechy męskiej sterylności/płodności w cytoplazmie CMS-C metoda BSA okazała się nie w pełni skuteczna - pozwoliła jedynie na wykrycie markerów sprzężonych z genem o najsilnieszym efekcie fenotypowym.

Podjęta została próba wykrycia pozostałych genów kontrolujących cechę na drodze mapowania genomu żyta.


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Populacja mapująca: [544(cms-C) x Ot0-20]F2

Aktualnie mapa składa się z 82 markerów, w tym:

74 RAPD (przebadano 1200 starterów)

6 ISSR (przebadano 50 starterów)

3 SCAR (przebadano 8 par starterów opracowanych przez

Stracke i in. 2003)

11 grup sprzężeń

Łączna długość: ok. 525 cM,

co stanowi w przybliżeniu 40% genomu żyta


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

pr131/400pz

pr1256/1000bp

pr926/550pz

pr419/650bp

pr358/1100bp

pr803/550+600pz

pr1067/900pz

pr1169/600pz

pr1224/600bp

pr1059/200pz

pr1194/700bp

pr853/900pz

pr651/650pz

pr1173/600bp

pr1062/1100bp

pr677/800pz

pr1139/800bp

pr139/700bp

pr1060/1000bp

is11/750bp

pr825/700pz

pr1260/700bp

5RS

(27,2cM)

pr1146/600bp

pr1000/750bp

is3/650pz

pr1140/600bp

Gr.C

(27,8cM)

pr732/530bp

pr1187/500bp

pr502/750pz

pr980/650pz

pr1000/700bp

pr1194/1000bp

is14/650pz

pr1133/350pz

pr360/390bp

is18/640bp

pr1193/400bp

pr124/650bp

pr605/870pz

is2/1200pz

Gr.B

(49,3cM)

pr1174/1000bp

pr372/200pz

pr1182/1000bp

pr71/700pz

pr1148/500pz

pr1251/800bp

pr1117/700bp

Gr.A

(59,3cM)

pr728/950pz

2R

(66,1cM)

pr1196/600pz

pr1111/900pz

pr530/350pz

pr1166/1000bp

pr1255/600pz

pr530/850pz

pr478/280bp

pr358/290bp

pr369/1050bp

pr1185/800bp

pr743/750pz

pr1187/400bp

pr224/850pz

pr2/450pz

pr435/390bp

pr1140/400bp

pr1223/600bp

pr582/850pz

pr273/650bp

pr23/500pz

pr1225/1000bp

pr1260/500bp

pr1174/800bp

7R

(45,1cM)

SPC14M55

pr1260/800bp

pr1059/600pz

pr1218/600bp

pr1039/700bp

pr670/900pz

Gr.F

(0,9cM)

is19/900bp

Gr.D

(11,9cM)

Gr.E

(22,2cM)

pr1139/800bp

pr429/950bp

pr319/550pz

1R

(107,6cM)

4R

(109,2cM)

Podkreślone – markery mające odpowiedniki (APR) na mapie mieszańca DS2 x RXL10


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

pr131/400pz

pr1256/1000bp

pr926/550pz

pr419/650bp

pr358/1100bp

pr803/550+600pz

pr1067/900pz

pr1169/600pz

pr1224/600bp

pr1059/200pz

pr1194/700bp

pr853/900pz

pr651/650pz

pr1173/600bp

pr1062/1100bp

pr677/800pz

pr1139/800bp

pr139/700bp

pr1060/1000bp

is11/750bp

pr825/700pz

pr1260/700bp

5RS

(27,2cM)

pr1146/600bp

pr1000/750bp

is3/650pz

pr1140/600bp

Gr.C

(27,8cM)

pr732/530bp

pr1187/500bp

pr502/750pz

pr980/650pz

pr1000/700bp

pr1194/1000bp

is14/650pz

pr1133/350pz

pr360/390bp

is18/640bp

pr1193/400bp

pr124/650bp

pr605/870pz

is2/1200pz

Gr.B

(49,3cM)

pr1174/1000bp

pr372/200pz

pr1182/1000bp

pr71/700pz

pr1148/500pz

pr1251/800bp

pr1117/700bp

Gr.A

(59,3cM)

pr728/950pz

2R

(66,1cM)

pr1196/600pz

pr1111/900pz

pr530/350pz

pr1166/1000bp

pr1255/600pz

pr530/850pz

pr478/280bp

pr358/290bp

pr369/1050bp

pr1185/800bp

pr743/750pz

pr1187/400bp

pr224/850pz

pr2/450pz

pr435/390bp

pr1140/400bp

pr1223/600bp

pr582/850pz

pr273/650bp

pr23/500pz

pr1225/1000bp

pr1260/500bp

pr1174/800bp

7R

(45,1cM)

SPC14M55

pr1260/800bp

pr1059/600pz

pr1218/600bp

pr1039/700bp

pr670/900pz

Gr.F

(0,9cM)

is19/900bp

Gr.D

(11,9cM)

Gr.E

(22,2cM)

pr1139/800bp

pr429/950bp

pr319/550pz

1R

(107,6cM)

4R

(109,2cM)

Podkreślone – markery mające odpowiedniki (APR) na mapie mieszańca DS2 x RXL10

Prawdopodobna pozycja QTL wskazana w trakcie analizy danych z oceny męskiej płodności


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Przypuszczalne bliskie sąsiedztwo markerów SCAR opracowanych w Hohenheim dla genów kontrolujących męską sterylność w cytoplazmie Pampa oraz markerów opracowanych w AR Szczecin dla CMS-C (źródło z grupy CMS-V), daje szanse na to, że opracowane zestawy markerów mogą się okazać przydatne przy pracach hodowlanych z obiema tymi cytoplazmami

Ryc. Wyniki wstępnego mapowania markerów opracowanych w Hohenheim na mapie sprzężeń markerów RAPD zlokalizowanych na chromosomie 4RL


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

W Akademii Rolniczej w Szczecinie trwają prace zmierzające do przekształcenia markerów RAPD zmapowanych na chromosomie 4RL (w sąsiedztwie locus Rfc) w markery typu SCAR.

Aktualnie przekształcono trzy markery:

pr2/450bp – SCSz2L450

pr23/500bp – SCSz23L500

pr334/700bp – SCSz334L700

pr670/900bp – SCSz670L900


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

SCSz2L450 (linie wsobne żyta)

SCSz23L500 (linie wsobne żyta)

SCSz334L700 (linie wsobne żyta)


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

SCSz670L900(F2)


Markery molekularne sprzezone z genami kontrolujacymi meska sterylnosc u zyta z cytoplazma c

Zapewnienie satysfakcjonującego poziomu selekcji genotypów męskosterylnych w cytoplazmie CMS-V wymaga opracowania markerów dla pozostałych loci Rf, zlokalizowanych prawdopodobnie na chromosomach 3R i 6R.


  • Login