Analýza genu VRN-1 u pšenice seté (Triticium aestivum)

Bc. Dominik GREBÍK

Diplomová práce

Analysis of VRN-1 gene in bread wheat (Triticum aestivum)

Anotace:

Teoretická část diplomové práce se nejprve zabývá pšenicí setou - Triticum aestivum L., její evolucí a významem pro lidstvo. Dále jsou v teoretické část uvedeny informace o genech ovlivňující kvetení u obilovin, jsou zde popsány zejména geny fotoperiodické a vernalizační dráhy, a také geny ranosti per se. Zvláštní pozornost je věnována genům vernalizační dráhy. Experimentální část této práce je rozdělena na dvě části. V první části je popsána analýza exprese genu VRN-A1. Je zde uvedena postupná selekce z původních 43 odrůd vybraných pro tuto analýzu, jejich alelická specifikace vedoucí k postupnému vyselektování odrůd splňujících podmínky kladené v cílech práce - stejná sestava alel VRN-A1, různý počet kopií genu VRN-A1. U těchto odrůd je následně analyzována exprese genu VRN-A1 pomocí RT-qPCR. Jsou zde také výsledky z fenotypové analýzy metání. Ve druhé části experimentální práce se nachází výsledky ze sekvenování genu VRN-1 metodou Sangerova sekvenování a Illumina iSeq. Z výsledků v této práci vyplývá, že odrůda Branišovická nesoucí dvě kopie alely Vrn-A1a metala signifikantně později než odrůda Bastion mající jednu kopii tohoto genu, rozdíly byly pozorovatelné i na úrovni exprese - v případě odrůdy s jednou kopií exprese v čase stoupala, v případě odrůdy s 2 kopiemi alely Vrn-A1a docházelo ke stagnaci nebo poklesu exprese VRN-A1. V rámci sekvenování byly u 8. exonu VRN-D1 u dvou odrůd identifikovány SNP, dále pak delece v tomtéž genu a taktéž delece v promotoru VRN-A1.

Abstract:

The theoretical part of the master´s thesis first deals with bread wheat - Triticum aestivum L., its evolution and significance for humanity. Furthermore, the theoretical part contains information about genes influencing flowering in cereals, there are mainly described genes of the photoperiodic and vernalization pathway, as well as genes of early earliness per se. Special attention is paid to the genes of the vernalization pathway. The experimental part of this thesis is divided into two parts. The first part describes the analysis of VRN-A1 gene expression. There is a gradual selection from the original 43 varieties selected for this analysis, their allelic specification leading to the gradual selection of varieties meeting the conditions set in the objectives - the same set of VRN-A1 alleles, different copy number of VRN-A1 gene. In these varieties, the expression of the VRN-A1 gene is analyzed by RT-qPCR. There are also results from the phenotypic analysis of heading. The second part of the experimental work contains the results of sequencing of the VRN-1 gene by Sanger sequencing and Illumina iSeq. The results of this work show that the Branišovická variety carrying two copies of the Vrn-A1a allele headed significantly later than the Bastion variety with one copy of this gene, differences were also observable at the expression level - in the case of the one copy copy it increased over time, in the case of varieties with 2 copies of the Vrn-A1a allele, VRN-A1 expression stagnated or decreased. As part of the sequencing, SNPs were identified in exon 8 of VRN-D1 in two varieties, as well as deletions in the same gene and deletions in the VRN-A1 promoter.

Klíčová slova

vernalizace, VRN-A1, sekvenování, CNV

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: RNDr. Jan Šafář, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Biotechnologie a genové inženýrství