Využití detekce specifických alel genů VRN a PPD pro hodnocení ranosti ječmene

Barbora Kárníková

Bachelor's thesis

Use of detection of specific alleles of VRN and PPD genes for evaluation of earliness in barley

Abstract:

Tato bakalářská práce je zaměřena na problematiku vyhodnocení přítomnosti specifických alel genů PPD-H1, VRN-H1 a VRN-H2 ve vztahu k ranosti. Vyhodnocení bylo provedeno v souboru rekombinantních inbredních linií (RIL) vzešlých z reciprokého křížení jarní polo-pozdní odrůdy Malz s jarní odrůdou Tadmor, která má krátký vernalizační požadavek a za určitých podmínek vykazuje raný až velmi raný charakter. První součástí této práce byla realizace polního pokusu a jeho průběžná inventarizace s ohledem na fenologický vývoj, typ habitu a zdravotní stav porostu. Druhou částí práce bylo provedení laboratorní analýzy pří-tomnosti alel s návazností na vernalizaci a fotoperiodu. U vybraného souboru kontrastních linií generace F10 byl zjišťován výskyt alel genů PPD-H1 a VRN-H1, ovlivňujících povahu reakce na splnění vernalizačního požadavku a potře-by dlouhého dne k přechodu do generativní fáze. Proběhlo též vyhodnocení jejich vztahu k typu habitu, HTZ a obsahu N-látek. Výsledky ukazují, že za daného genetického pozadí měla nejvyšší vliv na ranost sledo-vaných linií přítomnost dominantní alely genu PPD-H1, pocházející od rodičovské odrůdy Ta-dmor. Ze souboru 26 hodnocených linií pouze jedna neodpovídala svou raností typu alely genu PPD-H1. Výsledky hodnocení vztahu mezi raností a stanovenými morfologickými a kvalitativ-ními parametry zrna vykázaly statisticky průkazné vazby mezi raností, typem habitu a HTZ. Vztah mezi raností a obsahem N-látek prokázán nebyl.

Abstract:

This bachelor thesis focuses on the issue of the relation between the presence of specific alleles of genes PPD-H1 and VRN-H1 and the earliness of barley. The evaluation was carried out in a set of recombinant inbred lines (RIL) resulting from reciprocal cross of the semi-late spring barley variety Malz with the spring variety Tadmor, which has a short vernalization requirement and has an early to very early character under certain conditions. First part of the work done was an execution of a field trial and continuous monitoring of its state in rela-tion to phenological development, habitus type and health. The second part consisted of an in-laboratory analysis of the presence of alleles related to vernalization and photoperiodism. The occurrence of PPD-H1 and VRN-H1 alleles, which influence the nature of response to photoperiod requirement fulfilment and also the fulfilment of vernalization requirement, was studied within a set of chosen contrasting lines of generation F10. Relation of these alleles to habitus type, thousand kernel weight (TKW) and the content of nitrogen derived substances was also analysed. The results indicate that within the given genetic background, presence of the dominant allele of the PPD-H1 gene which is passed onto the lines by the Tadmor parental variety, had the most impact on earliness. Within the set of 26 chosen evaluated lines, only one did not exhibit the expected earliness typical for the type of PPD-H1 allele that was present in it’s genome. A statistically conclusive relationship between earliness, habitus type and thousand kernel weight (TKW) was revealed in the results of the evaluation of the relation of earliness to specified morphological and quality-related kernel traits. Relation between earliness and the content of nitrogen derived substances was not statistically conclusive.

Keywords

Malz, ječmen, fotoperioda, vernalizace, Tadmor, PPD-H1, VRN-H1, ranost

Keywords

barley, vernalization, photoperiod, Malz, Tadmor, PPD-H1, VRN-H1, earliness

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 5. 6. 2023
• Supervisor: RNDr. Ludmila Holková, Ph.D.
• Reader: Ilja Prášil, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Bachelor programme / specializace:
Plant Production / Plant Production