Dart markers linked with genes controlling restoration of male fertility in hybrid rye cultivars with improved pollen shedding
Ładowanie...
Data
2017
Tytuł czasopisma
ISSN czasopisma
Tytuł tomu
Wydawca
Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie
Abstrakt
In this study, we aimed to apply a high-throughput genotyping method to map genes
important for the restoration of male fertility in a hybrid cultivar of rye containing the Pampa
sterilizing cytoplasm. The diversity arrays technology (DArT) was used to analyse 48 individuals
of the F2 population obtained by crossing the male-sterile S305P line with a plant randomly
chosen in the Gonello F1 cultivar. In addition to DArT markers, a set of previously published
PCR-based markers was also used for genotyping. In total, more than 3300 markers were used
in this study. A mapping analysis allowed a construction of seven linkage groups containing 763
markers covering a total distance of approximately 520 cM. Eighty molecular markers were
applied to identify genomic regions important for the male fertility restoration. Their distribution
indicated the presence of a major and minor restorer genes on chromosomes 4RL and 1R,
respectively. These results were consistent with previous reports on the genetic control of the
male fertility in the CMS-Pampa. Moreover, new molecular markers located in chromosomal
regions significantly associated with the restoration of male fertility were found as well, including
PCR-based markers converted from the DArT markers.
Celem pracy było użycie wysokoprzepustowej technologii genotypowania do zlokalizowania genów odpowiedzialnych za przywracanie męskiej płodności w odmianie mieszańcowej żyta zawierającej sterylizującą cytoplazmę Pampa. Metodę Diversity Arrays Technology (DArT) zastosowano do analiz w obrębie 48 osobników populacji F2 otrzymanej w wyniku krzyżowania pomiędzy męskosterylną linią S305P a losowo wybraną rośliną odmiany Gonello F1. Analizy DArT były uzupełnione dostępnymi w literaturze markerami opartymi na metodzie PCR, związanymi z przywracaniem płodności w CMS-Pampa lub alternatywnymi źródłami CMS żyta. Ogółem do genotypowania użyto ponad 3300 markerów. Skonstruowana mapa genetyczna obejmowała siedem grup sprzężeń zawierających łącznie 763 markery i pokrywała obszar ok. 520 cM. Osiemdziesiąt markerów molekularnych wykazywało statystycznie istotny związek z przywracaniem płodności w badanej populacji. Ich rozmieszczenie wskazuje na dwa regiony genomu istotne dla przywracania płodności – chromosom 4RL z silnym genem restorerowym oraz 1R z genem o mniejszym efekcie fenotypowym. Lokalizacje te okazały się zgodne z wcześniejszymi danymi literaturowymi. Nowe markery molekularne z tych obszarów, istotnie związane z przywracaniem płodności, zostały zidentyfikowane. Między nimi znajdują się markery oparte na PCR, ale otrzymane w wyniku konwersji z markerów DArT.
Celem pracy było użycie wysokoprzepustowej technologii genotypowania do zlokalizowania genów odpowiedzialnych za przywracanie męskiej płodności w odmianie mieszańcowej żyta zawierającej sterylizującą cytoplazmę Pampa. Metodę Diversity Arrays Technology (DArT) zastosowano do analiz w obrębie 48 osobników populacji F2 otrzymanej w wyniku krzyżowania pomiędzy męskosterylną linią S305P a losowo wybraną rośliną odmiany Gonello F1. Analizy DArT były uzupełnione dostępnymi w literaturze markerami opartymi na metodzie PCR, związanymi z przywracaniem płodności w CMS-Pampa lub alternatywnymi źródłami CMS żyta. Ogółem do genotypowania użyto ponad 3300 markerów. Skonstruowana mapa genetyczna obejmowała siedem grup sprzężeń zawierających łącznie 763 markery i pokrywała obszar ok. 520 cM. Osiemdziesiąt markerów molekularnych wykazywało statystycznie istotny związek z przywracaniem płodności w badanej populacji. Ich rozmieszczenie wskazuje na dwa regiony genomu istotne dla przywracania płodności – chromosom 4RL z silnym genem restorerowym oraz 1R z genem o mniejszym efekcie fenotypowym. Lokalizacje te okazały się zgodne z wcześniejszymi danymi literaturowymi. Nowe markery molekularne z tych obszarów, istotnie związane z przywracaniem płodności, zostały zidentyfikowane. Między nimi znajdują się markery oparte na PCR, ale otrzymane w wyniku konwersji z markerów DArT.
Opis
Słowa kluczowe
cytoplasmic male sterility, hybrid cultivars, restorer genes, rye, cytoplazmatyczna męska sterylność, geny przywracania płodności, odmiany mieszańcowe, żyto
Cytowanie
Stojałowski S., Hanek M., Orłowska M., Sobczyk M. (2017). Dart markers linked with genes controlling restoration of male fertility in hybrid rye cultivars with improved pollen shedding. Folia Pomer. Univ. Technol. Stetin., Agric., Aliment., Pisc., Zootech., 338(44)4, 205–216. doi 10.21005/AAPZ2017.44.4.21