Porównanie zmienności fenotypowej i genotypowej odmian i linii pszenicy zwyczajnej

• Autorzy: Tyrka M. , Mikulski W.

Warianty tytułu

EN

Comparative studies of phenotypic and genotypic diversity in common wheat cultivars and advanced breeding lines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy była ocena zmienności genetycznej 24 odmian i zaawansowanych linii hodowlanych pszenicy zwyczajnej z zastosowaniem uproszczonej metody PstI AFLP, a także ustalenie ich powiązań z oceną 7 cech plonotwórczych. W wyniku przeprowadzonych analiz DNA z dziesięcioma starterami selekcyjnymi uzyskano 115 prążków DNA, spośród których 47 (41%) było monomorficznych, a 68 polimorficznych. Średnie podobieństwo międzyodmianowe, na podstawie wszystkich markerów, wyniosło 90% i wahało się od 80% do 95%. Analizowane genotypy różniły się najbardziej pod względem masy ziarniaków z kłosa, płodności kłoska oraz zbitości kłosa. W celu ustalenia związku ocen, bazujących na zmienności profilu DNA i cech plonotwórczych, obliczono korelację matryc podobieństwa genetycznego Dice’a i dystansów Euklidesa. Zgodnie z oczekiwaniami współczynnik korelacji Mantela pomiędzy wartościami obu matryc był ujemny i wynosił -0,151 (p = 0,108). Określono ponadto korelacje pomiędzy obecnością lub brakiem poszczególnych markerów PstI AFLP a wartościami poszczególnych cech fenotypowych. Zakres wartości uzyskanych korelacji wynosił od 0,590 do -0,502. Spośród 68 polimorficznych prążków 11 markerów było istotnie skorelowanych z analizowanymi cechami plonotwórczymi. Prezentowane badania świadczą, że generowane losowo markery DNA mogą być skorelowane zarówno negatywnie, jak i pozytywnie z cechami plonotwórczymi. Wskazuje to na konieczność preselekcji markerów DNA przy ocenie dystansu genetycznego w celu podniesienia skuteczności procesu hodowlanego.

EN

The aim of the study was the evaluation of genetic diversity of 24 wheat varieties and advanced breeding lines with simplified PstI AFLP and to establish their correlation with 7 yield-affecting traits. Ten tested selective primers yielded 115 DNA markers including 47 (41%) monomorphic and 68 polymophic. The average similarity between cultivars assessed for all markers was 90% (range 80-95%). The varieties were most diversified by weight of kernels per spike, spiklet fertility and spike compactness. The correlation of Dice similarity indexes based on DNA estimations and Euclidean distance corresponding to yield-affecting traits was computed. The Mantel correlation coefficient between matrices was negative (-0.151, p = 0.108). Correlations between a single marker presence or absence and the values of phenotypic traits ranged from (0.590 to -0.502). Eleven out of 68 polymorphic bands were significantly correlated with the analyzed yield-affecting traits. It can be concluded that randomly generated DNA markers can be both positively and negatively correlated with the yield-affecting traits. This suggests the need for pre-selection of DNA markers when estimating genetic diversity for breeding purposes.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2004
• Tom: 497
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.613-620,tab.,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Tyrka M.

• Pracownia Genetyki Populacji, Akademia Polonijna, ul.Pułaskiego 4/6, 42-200 Częstochowa

autor

Mikulski W.

• Hodowla Roślin Szelejewo, Sp.z.o.o.w Piaskach, Szelejewo Drugie 1, 63-820 Piaski

Bibliografia

• Barrett B.A., Kidwell K.K. 1998. AFLP-based genetic diversity assessment among wheat culticars from Pacific Northwest. Crop Sci. 38: 1261-1271.
• Burkhamer R.L., Lanning S.P., Martens R.J., Martin J.M., Talbert L.E. 1998. Predicting progeny variance from parental divergence in hard red spring wheat. Crop Sci. 38: 243-248.
• Chen H.B., Martin J.M., Lavin M., Talbert L.E. 1994. Genetic diversity in hard red spring wheat based on sequence tagged site PCR markers. Crop Sci. 34: 1628-1632.
• Fabrizius M.A., Busch R.H., Khan K., Huckle L. 1998. Genetic diversity and heterosis of spring wheat crosses. Crop Sci. 38: 1108-1112.
• Kim H.S., Ward R.W. 1997. Genetic diversity in Eastern U.S. soft winter wheat (Triticum aestivum L. em Thell.) based on RFLPs and coefficient of parentage. Theor. Appl. Genet. 94: 472-479.
• Liu Z.Q., Pei Y., Pu Z.J. 1999. Relationship between hybrid performance and genetic diversity based on RAPD markers in wheat, Triticum aestivum L. Plant Breeding 118: 119-123.
• Metakovsky E.V., Branlard G. 1998. Genetic diversity of French common wheal germplasm based on gliadin alleles. Theor. Appl. Genet. 96: 209-218.
• Milligan B.G. 1992. Total DNA isolation, w: Molecular genetic analysis of populations. Hoelzel A.R. IRL Press, Oxford, UK: 59-88.
• Nagaoka T., Ogihara Y. 1997. Applicability of inter-simple sequence repaet polymorphisms in wheat for use as DNA markers in comparison to RFLP and RAPD markers. Theor. Appl. Genet. 94: 597-602.
• Paull J.G., Chalmers K.J., Karakousis A., Kretschmer J.M., Manning S., Langridge P. 1998. Genetic diversity in Australian wheat varietes and breeding material based on RFLP data. Theor Appl. Genet. 96: 435-446.
• Plaschke J., Ganal M.W., Röder M.S. 1995. Detection of genetic diversity in closely related bread wheat using microsatellite markers. Theor. Appl. Genet. 91: 1001-1007.
• Powell W., Morgante M., Andre C., Hanafey M., Vogel J., Tingey S., Rafalski A. 1996. The comparision of RFLP, RAPD, AFLP and SSR (microsatellite) markers for germplasm analysis. Mol. Breed. 2: 225-238.
• Rohlf F.J. 2001. NTSYS-pc numerical taxonomy and multivariate analysis system. Version 2.10q. Exeter Publishing Ltd., Setauket, N.Y.
• Tyrka M. 2002. The use of simplified AFLP method for fingerprinting of common wheat cultivars. J. Appl. Genet. 43(2): 131-143.
• Vos P., Hogers R., Bleeker M., Reijans M., Lee T. van de, Hornes M., Frijters A., Pot J., Peleman J., Kuiper M., Zabeau M. 1995. AFLP: a new technique for DNA fingerprinting. Nuc. Acids Res. 23: 4407-4414.
• Yap V., Nelson R.J. 1996. WinBoot: A program for performing bootstrap analysis of binaiy data to determine the confidence limits of UPGMA based dendrograms. Int. Rice Research Inst. Philippines.