Gene pool variation of Fragaria x ananassa (Duch.) and Fragaria vesca (L.)

• Autorzy: Dziadczyk E. , Dziadczyk P. , Tyrka M.

Warianty tytułu

PL

Zmienność w obrębie zasobów genowych Fragaria x ananassa (Duch.) i Fragaria vesca (L.)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Gene pool variation of twenty varieties and breeding clones of Fragaria × ananassa, nine varieties and breeding lines of Fragaria vesca, and one new interspecific hybrid designated Fragaria × anavesca was analysed with three DNA marker systems. ISSR reactions with four primers produced 45 polymorphic markers. Similarly, RAPD analyses with three primers produced 26 markers and SSR method with three primer pairs revealed 28 different alleles. The total number of 99 polymorphic markers allowed distinguishing clearly a group of F. × ananassa genotypes from that of F. vesca genotypes with F. × anavesca in between of these two. RAPD markers proved to be more informative than ISSRs as 3 of 26 were specific to F. × ananassa only and one exclusively to F. vesca and F. × anavesca. Thus, the presumed hybrid nature of F. × anavesca was effectively confirmed by RAPD markers. Especially important was the 1100bp long PCR product of the B104 primer present in all F. vesca genotypes as well as in F. × anavesca but absent in F. × ananassa. Presence of F. vesca DNA in the hybrid F. × anavesca was additionally corroborated by the 223bp product of the UDF017 primer pair and the 185bp-long band generated with the UDF006 primer pair.

PL

Analizowano zmienność w puli genów dwudziestu odmian i klonów hodowlanych Fragaria × ananassa, dziewięciu odmian i linii hodowlanych Fragaria vesca i nowego prawdopodobnego mieszańca międzygatunkowego nazwanego Fragaria × anavesca przy zastosowaniu trzech systemów markerów DNA. Cztery startery ISSR wygenerowały 45 markerów polimorficznych. Trzy startery RAPD dały 26 markerów, natomiast trzy startery SSR – 28 markerów polimorficznych. 99 uzyskanych markerów polimorficznych pozwoliło na jednoznaczne odróżnienie grupy genotypów należących do gatunku F. × ananassa od grupy genotypów należących do gatunku F. vesca z mieszańcem F. × anavesca sytuującym się pomiędzy nimi. Markery RAPD okazały się lepszym źródłem informacji niż ISSR, ponieważ 3 spośród 26 były specyficzne tylko dla F. × ananassa, a jeden wyłącznie dla F. vesca i F. × anavesca. W ten sposób, za pomocą markerów RAPD, potwierdzona została przypuszczalna wcześniej mieszańcowość F. × anavesca. Szczególnie istotny okazał się produkt reakcji PCR ze starterem B104 o długości 1100pz obecny we wszystkich genotypach F. vesca oraz F. × anavesca, a niewystępujący u F. × ananassa. Obecność DNA pochodzącego z F. vesca w mieszańcu F. × anavesca została dodatkowo potwierdzona poprzez produkt pary starterów UDF017 o długości 223pz i produkt pary starterów UDF006 o długości 185pz.

Słowa kluczowe

EN

gene variant; Fragaria ananassa; Fragaria vesca; gene pool; hybrid; interspecific hybrid

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.41-50,fig.,ref.

Twórcy

autor

Dziadczyk E.

• Department of Plant Anatomy and Cytology, Maria Curie-Sklodowska University, Lublin, Poland

autor

Dziadczyk P.

• Department of Biochemistry and Biotechnology, Rzeszów University of Technology, Aleja Powstancow Warszawy 6, 35-959 Rzeszow, Poland

autor

Tyrka M.

• Department of Biochemistry and Biotechnology, Rzeszów University of Technology, Aleja Powstancow Warszawy 6, 35-959 Rzeszow, Poland

Bibliografia

• Baturin, S.O. (2009). Seed germination of Fragaria vesca L. from atypical ecotypes of West Siberia. Contemp. Probl. Ecol., 2(6), 556–559.
• Bringhurst, R.S. (1990). Cytogenetics and evolution in American Fragaria. HortSci., 25, 879–881.
• Cekic, C., Battey, N.H., Wilkinson, M.J. (2001). The potential of ISSR-PCR primer-pair combinations for genetic linkeage analysis using seasonal flowering locus in Fragaria as a model. Theor. Appl. Genet., 103, 540–546.
• Chalhoub, B.A., Thibault, S., Laucou, V., Rameau, C., Höfte, H., Cousin, R. (1997). Silver staining and recovery of AFLP™ amplification products on large denaturing polyacrylamide gels. BioTech., 22, 216–220.
• Cipriani, G., Testolin, R. (2004). Isolation a characterisation of microsatellite loci in Fragaria. Mol. Ecol. Notes, 4, 366–368.
• Cornelius, C., Estrella, N., Franz, H., Menzel, A. (2013). Linking altitudinal gradients and temperature responses of plant phenology in the Bavarian Alps. Plant Biol., 1, 57–69.
• Darrow, G.M. (1966). The strawberry. Holt, Rinehart and Winston, New York. Davis, T.M., Yu, H. (1997). A linkage map of the diploid strawberry, Fragaria vesca. J. Hered., 88, 215–221.
• Goulden, C.H. (1939). Problems in plant selection. In: Proceedings of the Seventh International Genetics Congress. Cambridge Univ. Press, pp. 132–133.
• https://www.ars.usda.gov/SP2UserFiles/Place/53581500/catalogs/fracult.html
• Li, J., Koski, M.H., Ashman, T.L. (2012). Functional characterization of gynodioecy in Fragaria vesca ssp. bracteata (Rosaceae). Ann. Bot., 109(3), 545–52.
• Luby, J.J., Hancock, J.F., Dale, A., Serce, S. (2008). Reconstructing Fragaria × ananassa utilizing wild F. virginiana and F. chiloensis: inheritance of winter injury, photoperiod sensitivity, fruit size, female fertility and disease resistance in hybrid progeny. Euphytica, 163,57–65.
• Lynch, M., Milligan, B.G. (1994). Analysis of population genetic structure with RAPD markers. Mol. Ecol., 3, 91–99.
• Marta, A.E., Camadro, E.L., Diaz-Ricci, J.C., Castagnaro, A.P. (2004). Breeding barriers between the cultivated strawberry, Fragaria × ananassa, and related wild germplasm. Euphytica, 136, 139–150.
• Milligan, B.G. (1992). Plant DNA isolation. In: Molecular analysis of populations: a practical approach. IRL Press, Oxford, UK, pp. 59–88.
• Riek De, J., Calsyn, E., Everaert, I., Bockstaele Van, E., Loose De, M. (2001). AFLP based alternatives for the assessment of distinctness, uniformity and stability of sugar beet varieties. Theor. Appl. Genet., 103, 1254–1265.
• Rohlf, F.J. (2001). NTSYS-pc numerical taxonomy and multivariate analysis system. Ver. 2.10q. Exeter Publ. Ltd.,
• Setauket, N.Y. Russell, J., Booth, A., Fuller, J., Harrower, B., Hedley, P., Machray, G., Powell, W. (2004). A comparison of sequence-based polymorphism and haplotype content in transcribed and regions of barley genome. Genome, 47, 389–398.
• Sargent, D.J., Davis, T.M., Tobutt, K.R., Wilkinson, M.J., Battey, N.H., Simpson, D.W. (2004). A genetic linkage map of microsatellite, gene-specific and morphological markers in diploid Fragaria. Theor. Appl. Genet., 109(7), 1385–1391.
• Shulaev, V., Sargent, D., Crowhurst, R.N., Mockler, T.C., Folkerts, O., Delcher, A.L., Jaiswal, P., Mockaitis, K., Liston, A., Mane, S.P., Burns, P., Davis, T., Slovin, J., Bassil, N., Hellens, R.P., Evans, C., Harkins, T., Kodira, C., Desany, B., Crasta, O.R. (2011). The genome of woodland strawberry. Nat. Genet., 43, 109–116.
• Staudt, G. (1961). Die Entstehung Und Geschichte der grossfruchtigen Gartenerdbeeren Fragaria × ananassa Duch. Der Zuchter (TAG), 31(5), 212–218.
• Yanagi, T., Hummer, K.E., Iwata, T., Sone, K., Nathewet, P., Takamura, T. (2010). Aneuploid strawberry (2n = 8x + 2 = 58) was developed from homozygous unreduced gamete (8x) produced by second division restitution in pollen. Sci. Hort., 125, 123–128.
• Vekemans, X., Beauwens, T., Lemaire, M., Roldan-Ruiz, I. (2002). Data from amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers show indication of size homoplasy and of a relationship between degree of homoplasy and fragment size. Mol. Ecol., 11, 139–151.
• Weber, J.L. (1990). Informativeness of human (dC-dA)n(dG-dT)n polymorphisms. Genomics, 7, 524–530.
• Williams, F.G., Kubelik, A.R., Livak, K.J., Rafalski, J.A., Tingey, S.V. (1990). DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucl. Acids Res., 18(22), 6531–6535.