Analýza variability Psy genů u vybraných zástupců tribu Triticeae

Bc. Nikola Vintrlíková

Diplomová práce

The analysis of variability of Psy genes in the tribe Triticeae

Anotace:

Ze skupin přirozeně se vyskytujících pigmentů mají karotenoidy v rostlinách řadu funkcí včetně antioxidační aktivity. V této práci byla analyzována zrna 14 genotypů hexaploidní pšenice a 3 genotypů tritordea ze sklizně roku 2018, 2019 a 2020. Hodnoty obsahu karotenoidů se pohybovaly v rozmezí od 0,71 do 14,82 μg/g v závislosti na genotypu i roku sklizně. Celkový obsah karotenoidů v zrnech všech tří genotypů tritordea převyšoval naměřené hodnoty u všech genotypů pšenice. Fytoen syntáza (Psy) je klíčo-vým genem hrající roli v biosyntetické dráze karotenoidů a ovlivňuje jejich akumulaci v zrnech pšenice a tritordea. Pro analýzy zaměřené na variabilitu Psy1 genů bylo užiteč-né především použití molekulárních markerů YP7A, YP7A-2, Psy1 A1_STS, YP7B-1 a YP7D-2. Díky těmto molekulárním markerům bylo detekováno celkem 8 alel u lokusů Psy-A1, Psy-B1 a Psy-D1. Korelační analýza za rok sklizně 2020 ukázala, že alely lokusů Psy-A1 a Psy-D1 genotypů pšenice a tritordea statisticky významně korelovaly (p<0,05) s celkovým obsahem karotenoidů v zrnech. Pozitivní korelace (p<0,05) byla prokázána i mezi obsahem karotenoidů a celkovou kombinací všech identifikovaných alel v analyzovaných vzorcích obilovin.

Abstract:

Carotenoids are naturally occurring pigments that have lots of purposes including an-tioxidant activity in plants. Grains of 14 genotypes of hexaploid wheat and 3 genotypes of tritordeum were analyzed in this work. The grains were from the harvest of the year 2018, 2019 and 2020. Measured values of total carotenoid content ranged from 0.71 to 14.82 μg/g depending on the genotype and the year of harvest. The total carotenoid content in grains of tritordeum genotypes were higher than measured values of wheat genotypes. Phytoene synthase (Psy) is a key gene that plays a main role in the biosynthetic pathway of carotenoids and affects their accumulation in grains. Molecular markers YP7A, YP7A-2, Psy1-A1_STS, YP7B-1 and YP7D-2 have shown useful for analysis of variability of Psy1 gene. 8 alleles of loci Psy A1, Psy-B1 and Psy-D1 were detected in the total. There was statistically significant correlation (p<0.05) between alleles of the loci Psy A1 and Psy-D1 of wheat and tritordeum genotypes and the total carotenoids content for the harvest of year 2020. There was a positive cor-relation (p<0.05) between carotenoids content and total alleles combination in the analyzed samples.

Klíčová slova

Triticeae, pšenice, tritordeum, Psy geny, karotenoidy

Keywords

Psy genes, carotenoids, Triticeae, wheat, tritordeum

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Tomáš Vyhnánek, Ph.D.
• Oponent: Zdeněk Nesvadba, externi

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Fytotechnika / Biotechnologie rostlin