Ocena zróżnicowania genetycznego kolekcji zasobów genowych marchwi (Daucus carota L.) w oparciu o polimorfizm insercji transpozonów DcMaster

• Autorzy: Macko-Podgorni A. , Rakoczy R. , Maksylewicz-Kaul A. , Nothnagel T. , Baranski R. , Grzebelus D.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of genetic diversity of carrot (Daucus carota L.) germplasm using DcMaster transposon insertion polymorphisms

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Transpozony są to odcinki DNA zdolne do zmiany swojej lokalizacji w genomie. Polimorfizm insercji transpozonów stanowi wartościowe i coraz częściej wykorzystywane narzędzie analizy zmienności genetycznej na poziomie molekularnym. System DcMaster Transposon Display (DcMTD) pozwala na identyfikację polimorficznych miejsc insercji transpozonów z rodziny DcMaster w genomie marchwi. Przy wykorzystaniu ośmiu kombinacji nukleotydów selekcjonujących, zidentyfikowano 232 markery DcMTD, z których 42 były charakterystyczne tylko dla pojedynczych obiektów, a pozostałe 190 występowało przynajmniej u dwóch odmian. Stwierdzono, że istnieje różnica pomiędzy odmianami europejskimi a azjatyckimi. Odmiany amerykańskie wykazywały podobieństwo zarówno do materiałów europejskich, jak i do azjatyckich, a większość odmian japońskich mieściła się w puli azjatyckiej. Zaobserwowano odrębność lokalnej odmiany Long Red pochodzącej z Etiopii oraz rosyjskiej odmiany miejscowej Moskovskaja Zimniaja, co wskazuje na możliwą aktywność transpozonów DcMaster indukowaną stresem abiotycznym w toku adaptacji do skrajnych warunków klimatycznych. Przedstawione wyniki pozwolą na przeprowadzenie bardziej systematycznych analiz poziomu różnorodności marchwi uprawnej i dzikiej.

EN

Transposons are defined as segments of DNA capable of changing their genomic position. Transposon insertion polymorphism is a valuable and frequently used tool for evaluation of genetic diversity on the molecular level. DcMaster Transposon Display (DcMTD) allows the identification of polymorphic insertion sites of DcMaster-like transposons in the carrot genome. Using eight combinations of selective nucleotides we identified 232 DcMTD markers, of which 42 were unique for a single accession, the remaining 190 being shared by two or more accessions. A difference between the European and Asian germplasm could be noticed. American cultivars were similar to both European and Asian material, while most Japanese cultivars fell within the Asian genepool. Local cultivars Long Red from Ethiopia and Moskovskaja Zimniaja from Russia were separate, which suggests a possible activity of DcMaster-like transposons induced by abiotic stresses in the course of adaptation to unfavorable climatic conditions. The presented preliminary results will facilitate a more systematic analysis of diversity in the cultivated carrot and its wild relatives.

Słowa kluczowe

PL

Daucus carota; DNA; genomy; insercja transpozonow; kolekcje roslin; marchew; polimorfizm; zasoby genowe; zroznicowanie genetyczne

EN

Daucus carota; DNA; genome; transposon insertion; plant collection; carrot; polymorphism; genetic resource; genetic differentiation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2010
• Tom: 555
• Opis fizyczny: s.215-222,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Macko-Podgorni A.

• Katedra Genetyki, Hodowli i Nasiennictwa, Uniwersytet Rolniczy im.H.Kołłątaja, al.29 Listopada 54, 31-425 Kraków

autor

Rakoczy R.

autor

Maksylewicz-Kaul A.

autor

Nothnagel T.

autor

Baranski R.

autor

Grzebelus D.

Bibliografia

• Bradeen J.M., Bach I.C., Briard M., LeClerc V., Grzebelus D., Senalik D.A., Simon P.W. 2002. Molecular diversity analysis of cultivated carrot (Daucus carota L.) and wild Daucus populations reveals a genetically nonstructured composition. J. Am. Soc. Hort. Sci. 127: 383-391.
• Briard M., LeClerc V., Grzebelus D., Senalik D., Simon P.W. 2000. Modified protocols for rapid carrot genomic DNA extraction and AFLP anaysis using silver stain or radioisotopes. Plant Mol. Biol. Rep. 18: 235-241.
• Capy P., Gasperi G., Biémont C., Bazin C. 2000. Stress and transposable elements: coevolution or useful parasites? Heredity 85: 101-106.
• Grzebelus D., Jagosz B., Simon P.W. 2007. The DcMaster Transposon Display maps polymorphic insertion sites in the carrot (Daucus carota L.) genome. Gene 390: 67-74.
• Grzebelus D., Senalik D., Jagosz B., Simon P.W., Michalik B. 2001. The use of AFLP markers for the identification of carrot breeding lines and F1 hybrids. Plant Breeding 120: 526-528.
• Grzebelus D., Simon P.W. 2009. Diveristy of DcMaster-like elements of the PIF/Harbinger superfamily in the carrot genome. Genetica 135: 347-353.
• Grzebelus D., Yau Y.-Y., Simon P.W. 2006. Master: a novel family of PIF/Harbingerlike transposable elements identified in carrot (Daucus carota L.). Mol. Genet. Genomics 275: 450-459.
• Macko A., Grzebelus D. 2008. DcMaster Transposon Display as a tool for diversity evaluation of carrot breeding materials and testing hybrid seed purity. J. Appl. Genet. 49: 33-39.
• Maksylewicz-Kaul A., Grzebelus D., Nothnagel T., Barański R. 2009. Analiza zróżnicowania genetycznego marchwi z wykorzystaniem sekwencji mikrosatelitamych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 555: 289-298.
• Nakajima Y., Oeda K., Yamamoto T. 1998. Characterization of genetic diversity of nuclear and mitochondrial genomes in Daucus varieties by RAPD and AFLP. Plant Cell Rep. 17: 848-853.
• Peakall R., Smouse P.E. 2006. GenAlEx 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Mol. Ecol. Notes 6: 288-295.
• Rubatzky V.E., Quiros C.F., Simon P.W. 1999. Carrots and related vegetable umbelliferae. CABI Publishing, Wallingford, UK: 304 ss.
• Shim S.I., Jørgensen R.B. 2000. Genetic structure in cultivated and wild carrot (Daucus carota L.) revealed by AFLP analysis. Theor. Appl. Genet. 101: 227-233.
• Takagi T., Itoh H., Oyama M., Sakai T. 2007. A history for development of japanese carrot cultivars. Proc. 32nd International Carrot Conference, Arcachon (Bordeaux), France: 12-13.
• Wicker T., Sabot F., Hua-Van A., Bennetzen J.L., Capy P., Chalhoub B., Flavell A., Leroy P., Morgante M., Panaud O., Paux E., SanMiguel P., Schulman A. 2007. A unified classification system for eucaryotic transposable elements. Nature Rev. Genet. 8: 973-982.