Konstrukce vysokohustotní mapy a vývoj markerů v lokusech odpovědných za rezistenci k padlí travnímu u obilovin

Monika Kladivová

Master's thesis

High density mapping and marker development in cereal Powdery mildew resistance loci

Abstract:

Jedním z nejzávažnějších houbových patogenů obilovin je Blumeria graminis, původce onemocnění zvaného padlí travní. U pšenice byl v mapovací populaci z křížení kultivaru Tähti a hybridní linie 8/1 (Tähti x T. militinae) nedávno identifikován hlavní QTL QPm.tut-4A odpovědný za rezistenci k padlí travnímu, a to na 4AL mezi hraničními markery gwm160 a wmc232. Do oblasti genu byly zamapovány čtyři nové SSR markery barc70, barc78, gwm832 a gwm855. V mapovací populaci o 1111 F2:3 a DH liniích nedocházelo k rekombinacím mezi markery v blízkosti gwm160. Z tohoto důvodu byly do experimentu zahrnuty mapovací populace z křížení linie 8/1 a kultivaru Chinese Spring a mapovací populace ITMI, v nichž se podařilo lokalizaci některých markerů objasnit. Výsledky naznačují, že sledovaná oblast mapuje do translokace 7BS/4AL. Všechny markery z oblasti genu rezistence byly testovány v kultivaru Chinese Spring pro jejich další využití ke skríningu BAC knihovny a dále na tříděném chromosomálním rameni 4AL z linie 8/1. Jejich specifita pro 4AL byla potvrzena. Dále bylo testováno 12 genů z potenciálně kolineární oblasti krátkého ramene rýžového chromosomu 6. Tyto selektované geny však v mapovací populaci 8/1 x Tähti nebyly polymorfní a proto byla tato oblast rozšířena o dalších 100 genů, které budou použity k verifikaci kolinearity této oblasti k QPm.tut-4A lokusu. V druhé části předložené diplomové práce byly u ječmene identifikovány sekvenční varianty genu rezistence k padlí travnímu Mla. Bylo potvrzeno, že gen Mla je v genomu ječmene multialelický, ve čtyřiceti kultivarech ječmene bylo získáno celkem 16 různých alel tohoto genu. Poprvé bylo zjištěno, že jeden typ fenotypu může být podmíněn vice než jednou alelou Mla genu

Abstract:

One of the most severe cereal crop desease is powdery mildew caused by the fungus Blumeria graminis. The main QTL QPm.tut-4A for resistance to powdery mildew was recently identified in the mapping population from a cross between cultivar Tähti and hybrid line 8/1 (Tähti x T. militinae) on 4AL between flanking markers gwm160 and wmc232. Four new SSR markers barc70, barc78, gwm832 and gwm855 were mapped to the region of the gene. No recombination was detected between markers close to gwm160 in mapping population involving 1111 F2:3 a DH lines. Therefore mapping population from a cross between 8/1 and cultivar Chinese Spring and ITMI mapping population were included in the experiment and led to explanation of some markers location. The results suggest, that the targed region maps to translocation 7BS/4AL. All markers from locus of the resistance gene were for their subsequent use in the BAC library screening tested in cultivar Chinese Spring and also on flow-sorted chromosome arm 4AL carrying the QPm.tut-4A locus. Their specifity for 4AL was confirmed. 12 genes from the potencial colinear region on the short arm of rice chromosome 6 were tested, however none of them showed polymorphism. Another 100 rice genes from the region were selected and these genes will be used for verification of this region colinearity to the QPm.tut-4A locus. In the second part of this study sequence variants of the powdery mildew resistance gene Mla were identified in barley. It was confirmed, that Mla gene is multiallelic in barley genome, generally 16 different Mla gene alleles were obtained and in the first time was confirmed that one phenotypic effect could be coded by more than one allele of the Mla gene

Keywords

Triticum aestivum, Hordeum vulgare, Blumeria graminis, padlí travní, geny rezistence, genetické mapování, Mla

Keywords

Triticum aestivum, Hordeum vulgare, Blumeria graminis, powdery mildew, resistance genes, genetic mapping, Mla

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2010

Thesis defence

• Date of defence: 9. 6. 2010
• Supervisor: Miroslav Valárik
• Reader: Jan Šafář

Univerzita Palackého

Přírodovědecká fakulta

Master programme / field:
Biologie / Molekulární a buněčná biologie