Analýza genomů pícních a trávníkových trav pomocí DArT markerů

Mgr. Štěpán STOČES

Diplomová práce

Genome analysis of forage and turf grasses using DArT markers

Anotace:

Předkládaná diplomová práce se zaměřuje na analýzu genomů pícních a trávníkových trav pomocí SNP markerů. Trávy rodů kostřava (Festuca spp.) a jílek (Lolium ssp.) z čeledi lipnicovitých (Poaceae) patří mezi agronomicky významné druhy. Využívají se jako kvalitní krmivo pro hospodářská zvířata, k okrasným, rekreačním, sportovním a krajinným účelům. Kostřavy jsou žádané pro jejich toleranci vůči abiotickým a biotickým stresům a jílky pro jejich výnos, rychlost růstu a nutriční charakteristiky. V posledních čtyřiceti letech byla vytvořena celá řada odrůd mezirodových kříženců kostřav a jílků, tzv. Festulolium, které často nesou agronomicky výhodné vlastnosti obou rodičovských druhů. Přestože jsou tito kříženci široce užíváni v pícninářství a trávníkářství, struktura jejich genomu zůstává často zcela neznámá. V rámci této práce bylo cílem odvodit 70 SNPs (s polymorfismem mezi kostřavou a jílkem) rovnoměrně rozložených na každém ze sedmi chromozómů. Pro účely detekce byly testovány metody HRM (High Resolution Melting) a SBE (Single Base Extesion). Metoda HRM se ukázala být nevhodná pro identifikaci genomů obou rodů, jelikož nebyla schopná spolehlivě detekovat druhově specifické SNPs. Naproti tomu metoda SBE se ukázala jako vhodná pro identifikaci mezirodových kříženců Festuca × Lolium. Pro masivnější využití této metody by bylo ale třeba získat více funkčních SNPs markerů.

Abstract:

This MSc. thesis is focused on the analysis of genomes of forage and turf grasses of Festuca-Lolium complex using SNP markers. Fescues (Festuca spp.) and ryegrasses (Lolium spp.) are agronomically important grass species from Poaceae family. They provide high-quality fodder and are also widely used for ornamental, recreational, sports and landscape purposes. Ryegrasses are dominant grass species in temperate zone because of their agronomical attributes such as high yield, good re-grow, high nutrient content and excellent turf characteristics. However, ryegrass species are susceptible to abiotic stresses such as summer drought and winter freezing. On the other hand, fescues are well known for their tolerance to abiotic and biotic stresses. Such complementary characteristics resulted in the effort to combine these species by intergeneric hybridization. Nowadays, over fourty hybrid cultivars (called Festulolium) were developed and released. Despite of the popularity of such hybrids, structure of their genomes usually remains unknown. The aim of this work was identification of 70 SNPs (with polymorphisms between Festuca and Lolium), evenly distributed over all seven chromosomes. Methods of HRM (High Resolution Melting) and SBE (Single Base Extesion) were tested for the ability to detect these SNPs. Use of HRM method was completely unsuccessful because of the unavailability to detect species-specific SNPs. On contrary, SBE method proved to be suitable for identification and SNPs and thus, it could be used for analysis of genome structure of intergeneric Festuca × Lolium hybrids. However, it would be necessary to obtain more functional SNPs markers for the massive use of this method.

Klíčová slova

Festuca, Lolium, SNP markery, mezirodový kříženci, HRM, SBE

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2011

Zveřejnit od: 12. 5. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 7. 6. 2011
• Vedoucí: RNDr. David Kopecký, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

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