Exprese alely VRNA1f-like u vybraných kultivarů pšenice

Bc. Marie ŠOBOROVÁ

Master's thesis

Determination of expression for VRNA1f-like in selected wheat cultivars

Abstract:

Iniciace kvetení je důležitým krokem v životním cyklu každé rostliny. Pro hospodářské plodiny, jako je pšenice, je načasování optimální doby kvetení důležité také z hlediska jejího výnosu a kvality zrna. V rámci diplomové práce byla provedena expresní analýza alel genu VRN1 v průběhu světelného části dne u vybraných kultivarů a linií jarních pšenic. Předmětem analýzy byla standardní alela Vrn-A1a a nedávno popsaná alela Vrn-A1f-like. Zmíněné alely se liší jak na sekvenační úrovni, tak svým fenotypovým projevem. Rostliny nesoucí alelu Vrn-A1f-like kvetou signifikantně později. Na základě porovnání relativních expresí mezi studovanými alelami bylo zjištěno, že hladina relativní exprese alely Vrn-A1a je vyšší, a to u nevernalizovaných i vernalizovaných rostlin. To koreluje s fenotypovým projevem, kdy rostliny s alelou Vrn-A1a kvetou dříve. Dále bylo zjištěno, že vernalizace má vliv na expresi jednotlivých alel, kdy byla pozorována zvýšena exprese u vernalizovaných rostlin. Další část práce se zabývala analýzou přítomnosti alely Vrn-A1f-like u vybraných skupin tetraploidních pšeni T. araraticum respektive T. timopheevii, které mají genom AAGG. Alela Vrn-A1f-like poskytuje jarní fenotyp. V rámci analýzy byly detekovány druhy, které patřily mezi jařiny, ale nenesly alelu Vrn-A1f-like. Proto byla provedena sekvenační analýza genů, které kódují protein VRN2 a detekci polymorfizmů, které by mohly mít vliv na pozorovaný fenotyp. V rámci této analýzy nebyly zjištěny žádné polymofizmy, které by měly vliv na jarní fenotypový projev rostlin, které by nebyly nositelkou alely Vrn-A1f-like.

Abstract:

Initiation of flowering is an important step in the life cycle of each plant. Optimal flowering time also influences yield and grain quality in crops like wheat. An expression analysis of the VRN1 allele during daylight for selected cultivars and spring wheat lines was performed in presented thesis. Standard Vrn-A1a allele and a recently described allele Vrn-A1f-like were analysed. These alleles differ at the sequencing level as well as in phenotype. Plants with allele Vrn-A1f-like flower significantly later. Based on the comparison of relative expressions between these two alleles it was found that the level of relative expression of Vrn-A1a allele is higher in both vernalized and non-vernalized plants. This observation fully correlates with phenotype. Plants, which carry Vrn-A1a allele flower earlier. Furthermore, it was found that vernalization proces itself has an effect on the expression level of VRN-A1 alleles. The expression of both alleles were higher at vernalized plants. Another part of the thesis describes the presence of the Vrn-A1f-like allele in selected groups of tetraploid wheats T. araraticum and T. timopheevii with AAGG genomic composition. The Vrn-A1f-like allele confers spring growth habit. Analysis revealed species having spring growth habit, but did not carry the Vrn-A1f-like allele. Therefore a sequence analysis of genes for VRN2 protein and detection of polymorphisms possibly effecting the observed phenotype was performed. The results showed no polymorphisms that could have affect to spring growth habit at plants which did not carry the Vrn-A1f-like allele.

Keywords

kvetení, vernalizace, alela Vrn-A1f-like, qPCR, sekvenování

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Jan Šafář, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology