Vývoj a charakterizace materiálů pro vysokohustotní deleční mapování chromosomu 4A pšenice.

Bc. Alena RYŠAVÁ

Diplomová práce

Development and characterization of resources for fine deletion mapping of wheat chromosome 4A.

Anotace:

Analýza genomu pšenice je ztížena jeho velikostí a komplexitou a to hlavně nadbytkem repetitivních elementů, které komplikují dostupnost kvalitní genomové sekvence. Získání referenční sekvence pšeničného genomu je významným milníkem pro objasnění funkce mnoha agronomicky významných genů. Pro získání referenční sekvence je potřeba najít nové cesty, jak se vypořádat s velikostí a komplexitou genomu. Jednou z cest snížení komplexity genomu je třídění chromosomů pomocí průtokové cytometrie. Tříděné chromosomy slouží ke konstrukci chromosomově specifických DNA knihoven a fyzických map. Fyzické mapy jsou ideálním východiskem pro získání referenční sekvence. Ukotvení a orientace kontigů fyzické mapy může výrazně přispět ke spolehlivému poskládání referenční sekvence. Pro ukotvení fyzické mapy s genetickou mapou je potřeba mít dostatek molekulárních markerů se známým pořadím. K ukotvování fyzických map se používají rekombinační, cytogenetické nebo deleční mapy. Deleční mapy jako jediné umožňují dosáhnout dostatečné rozlišení v pericentromerických oblastech. Cílem předložené práce bylo zvětšit rozlišovací schopnost deleční fyzické mapy chromosomu 4A. Zvětšit rozlišovací schopnost je možné navýšením počtu delečních linií a jejich charakterizaci pomocí STS markerů. Původní deleční mapa 4A chromosomu (12 delečních linií a 9 binů) byla rozšířena o 206 nových delečních linií. Toto umožňuje zvětšit rozlišovací schopnost deleční mapy o více než 25×. Předběžná charakterizace 62 nových delečních linií pro telomerický bin 4AL ramene sedmi molekulárními markery potvrdila tento předpoklad. Telomerický bin byl rozdělen na dalších 6 binů. Tato nová deleční mapa s velkým rozlišením bude použita na ukotvení 4A fyzické mapy hlavně v centromerických a pericentromerických oblastech. Práce je součástí projektu sekvenování chromosomu 4A pšenice v rámci "International Wheat Genome Sequencing Consortium" (IWGSC).

Abstract:

Wheat genome analysis is complicated by its size and complexity and mainly due to excess of repetitive elements which complicates availability of high quality genomic sequences. Acquiring of the wheat genome reference sequence is important milestone for deciphering of function of many agronomically important genes. To tackle the complications with the genome size and complexity a new approaches have to be employed. One of the attractive ways of genome size and complexity reduction is flow cytometry chromosome sorting. The sorted chromosomes can be used for chromosome specific physical maps construction. The physical maps are an ideal starting point for reference sequence obtaining. Physical map orienting and anchoring can substantially contribute to correct reference sequence assembly. To orient and anchor the physical map a large number of molecular markers with known order is needed. A recombination, cytogenetic or deletion maps are used for anchoring of physical maps. However, only deletion maps can offer sufficient resolution in centromeric and pericentromeric regions. The main aim of this work was enhance the resolution of deletion physical map of wheat chromosome 4A. The resolution enhancement was done by increasing of deletion lines number and their characterization using STS markers. The original EST deletion map of chromosome 4A with 12 deletion lines and 9 bins was extended to 206 new deletion lines. The new deletion lines can increase resolution of the deletion map by more than 25 fold. The preliminary characterization of 62 novel deletion lines with seven new STS markers from the original telomeric bin of the 4AL chromosome arm enabled division of the bin to six new bins. This new deletion map with high resolution will be used for 4A physical map anchoring mainly in centromeric and pericentromeric regions. This work is part of the wheat 4A chromosome sequencing project carried within frame of "International Wheat Genome Sequencing Consortium" (IWGSC).

Klíčová slova

4A chromosom, pšenice, Triticum aestivum, deleční mapování, deleční a fyzické mapy, deleční linie, gametocidální systém, bin, referenční sekvence, kontig

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 4. 2015

Zveřejnit od: 27. 4. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Miroslav Valárik, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biologie / Molekulární a buněčná biologie