Molekulární a cytologická charakterizace položek genové banky banánovníku (Musa spp.)

Kristýna HANULÁKOVÁ

Bachelor's thesis

Molecular and cytogenetic characterization of Musa genebank accessions

Abstract:

Tématem předložené bakalářské práce je molekulární a cytologická charakterizace položek genové banky banánovníků. Obsahem teoretické části je literární rešerše o morfologii, taxonomii a významu plodiny. V dalších kapitolách se práce zabývá genomem banánovníku, jeho genetickou diverzitou a šlechtěním nových odrůd. V návaznosti na to je popsán proces uchování genetické diverzity pomocí genových bank, ve kterých musí být jednotlivé položky správně charakterizovány. Ke správné klasifikaci položek slouží moderní molekulární metody, přičemž je blíže popsána metoda genotypování pomocí SSR markerů. V praktické části bylo pomocí SSR genotypovací platformy analyzováno 158 položek z genové banky Bioversity International Musa Germplasm Transit Centre (ITC). Na základě výsledků analýzy z UPGMA byl sestaven dendrogram, kde bylo sledováno klastrování jednotlivých položek. Pomocí cytologické analýzy (měření ploidie průtokovou cytometrií) a molekulární analýzy (genotypování pomocí SSR markerů) byla potvrzena předchozí správná klasifikace u 68 % položek. Zbývajících 32 % bylo identifikováno jako problematické položky, kde se jednalo buď o nesouhlasnou ploidii (9 položek), mylnou klasifikaci, záměnu nebo položky vytvářející nové klastry ve vazbě s jinými (12 položek) klastry. Navíc, u tří položek, které byly dříve nedostatečně popsány, přinesla provedená analýza přesnější informace o jejich předpokládaném zařazení. Problematické položky jsou genovou bankou vyřazeny z distribuce a probíhá další ověřování a kroky k nápravě nedostatků v charakterizaci a nakládání s jednotlivými položkami. Provedené analýzy jsou tak cenným nástrojem pro zefektivnění činnosti genové banky banánovníku, jako i cenným nástrojem pro standardizovanou charakterizaci genofondu banánovníku, sloužící širší vědecké a šlechtitelské komunitě zabývající se banánovníkem.

Abstract:

The topic of this bachelor thesis is the molecular and cytogenetic characterization of the banana gene bank items. The content of the theoretical part is a literary research about morphology, taxonomy and importance of the crop. In the next chapters thesis deals with banana genome, genetic diversity and breeding of new varieties. This is followed by the process of genetic diversity conservation using gene banks in which individual items must be properly characterized. Modern molecular methods are used for the correct classification of items, where the method of SSR genotyping is closer described. In the practical part, 158 items from the Bioversity International Musa Germplasm Transit Center (ITC) were analyzed by SSR genotyping platform. Dendrogram was compiled on base the results of the UPGMA analysis and there was clustering of individual items was monitored. Cytological analysis (flow cytometry ploidy measurement) and molecular analysis (SSR genotyping) confirmed the previous correct classification for 68 % of items. The remaining 32 % were identified as problematic items where either disagreeable ploidy (9 items), erroneous classification, substitution or item creating new clusters in relation to other clusters (12 items) were identified. In addition, for the three items that were previously insufficiently described the analysis carried out gave more precise information about their predicted classification. Problem items are discarded by the gene bank and further validation and steps are taken to correct deficiencies in the characterization and handling of individual items. The analyzes performed are thus a valuable tool for streamlining the banana gene bank activity, as well as a valuable tool for the standardized characterization of the banana genofond serving the broader scientific and breeding community dealing with banana trees.

Keywords

banánovník, genové banky, SSR markery, ITC kolekce

Language used: Czech

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

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Pavla Christelová, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology