PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2010 | 555 |
Tytuł artykułu

Wykorzystanie markerów molekularnych w ocenie zmienności roślinnych zasobów genetycznych

Warianty tytułu
EN
Application of molecular markers for evaluation of plant genetic diversity
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Klasyczna ocena zmienności zasobów genetycznych uwzględnia cechy fenologiczne, morfologiczne i rozwojowe. Cechy te podlegają wpływom środowiska, stąd też oparte na nich wnioski mogą być mało precyzyjne. Dlatego do oceny zmienności wykorzystuje się również markery biochemiczne i molekularne. Spośród omawianych systemów (izoenzymy, RAPD, ISSR, AFLP, SSR, SNP, SSAP, IRAP, REMAP, RBIP) najczęściej stosowane są izoenzymy, RAPD, ISSR i SSR. Metody molekularne umożliwiają badanie zmienności genetycznej, wnioskowanie na temat filogenezy i pokrewieństwa gatunków oraz śledzenie zmian, jakie zachodzą w puli genowej w zależności od długości i sposobu przechowywania zasobów genetycznych. Markery znajdują powszechne zastosowanie w charakteryzowaniu kolekcji. Mogą być wykorzystywane w identyfikowaniu zduplikowanych obiektów i zanieczyszczeń kolekcyjnych, stanowiąc uzupełnienie klasycznej oceny zmienności. Markery wykorzystuje się także do oceny czystości linii zarówno w zasobach genowych, jak i odmian uprawnych zgłaszanych do badań rejestrowych. Metody molekularne stosowane są do tworzenia „core collection”, która pomimo ograniczonej liczby obiektów w stosunku do kolekcji wyjściowej reprezentuje szeroką zmienność i jest łatwiejsza w ocenie i wykorzystaniu. Selekcja hodowlana z wykorzystaniem markerów (MAS) stanowi cenne uzupełnienie w wyborze materiału kolekcyjnego do krzyżowań oraz w śledzeniu introgresji puli genowej z dzikiego materiału genetycznego do odmian uprawnych. Praca przedstawia przykłady literaturowe powyższych zastosowań markerów molekularnych w ocenie zmienności zasobów genetycznych.
EN
Traditional germplasm diversity assessment is based on phenological, morphological and developmental traits. Such estimations may be difficult due to environmental influences. Biochemical and molecular markers are proposed as a supplemental tool. Isoenzymes, RAPD, ISSR and SSR are the most often applied systems among others (AFLP, SNP, SSAP, IRAP, REMAP, RBIP). The markers are tools to estimate diversity, to study species phylogenesis and relationships, as well as to monitor changes occurring during germplasm conservation. Molecular markers are commonly used in collection characterization. In identifying duplicate accessions, they may play a deciding role, supplementing phenotypic assessments. Another advantage is the use of molecular markers in accessions homogeneity studies. This may imply to both germplasm accessions as well as cultivar registration. Furthermore marker methods are also used in core collection construction, which are easy to use and characterize due to the limited set of accessions representing wide genetic diversity of the initial collection. Marker assisted selection (MAS) is a valuable tool in choosing collected materiał for crosses as well as monitoring introgression of wide relatives to cultivars. The paper demonstrates literature examples of the above-mentioned molecular marker applications in the assessment of germplasm diversity.
Wydawca
-
Rocznik
Tom
555
Opis fizyczny
s.201-213,rys.,fot.,bibliogr.
Twórcy
autor
  • Pracownia Analizy Genomu, Instytut Genetyki Roślin, Polska Akademia Nauk, ul.Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań
autor
autor
Bibliografia
  • Bennetzen J.L. 2000. Transposable element contributions to plant gene and genome evolution. Plant Molecular Biology 42: 251-269.
  • Boersma J.G., Buirchell B.J., Sivasithamparam K., Yang H. 2007. Development of a PCR marker tightly linked to mollis, the gene that controls seed dormancy in Lupinus angustifolius L. Plant Breeding 126: 612-616.
  • Brown A.H.D. 1995. The core collection at the crossroads, w: Core collections of plant genetic resources. Hodgkin T, Brown A.H., Van Hintum Th.J., Morales E.A. (red.). John Wiley and Sons, UK: 3-19.
  • Chiorato A.F., Carbonell S.A., Dias L.A., Moura R., Chiavegato M.B., Colombo C.A. 2006. Identification of common bean (Phaseolus vulgaris) duplicates using agromorphological and molecular data. Genetics and Molecular Biology 29: 105-111.
  • Cho G.T., Yoon M.S., Lee J., Baek H.J., Kang J.H., Kim T.S., Раek N.C. 2008. Core set development of Korean soybean landrace [Glycine max (L.) Merr.]. Journal of Crop Science and Biotechnology 11(3): 157-162.
  • Flavell A.J., Knox M.R., Pearce S.R., Ellis T.H.N. 1998. Retrotransposon-based insertion polymorphisms (RBIP) for high throughput marker analysis. The Plant Journal 16(5): 643-650.
  • Ford-Lloyd B.V. 2003. Genotyping in plant genetic resources, w: Plant genotyping. The DNA fingerprinting of plants. Henry R.J. (red). CABI Publishing, Wallingford, UK: 59-60.
  • Ghebru B., Schmidt R., Bennetzen J. 2002. Genetic diversity of Eritrean sorghum landraces assessed with simple sequence repeat (SSR) markers. Theoretical and Applied Genetics 105: 229-236.
  • Gómez O.J., Blair M.W., Frankow-Lindberg B.E., Gullberg U. 2005. Comparative study of common bean (Phaseolus vulgaris L.) landraces conserved ex situ in gene-banks and in situ by farmers. Genetic Resources and Crop Evolution 52: 371-380.
  • Hao C., Dong Y., Wang L., You G., Zhang H., Ge H., Jia J., Zhang X. 2008. Genetic diversity and construction of core collection in Chinese wheat genetic resources. Chinese Science Bulletin 53: 1518-1526.
  • Hasan M., Seyis F., Badani A.G., Pons-Kühnemann J., Friedt W., Lühs W., Snowdon R.J. 2006. Analysis of genetic diversity in the Brassica napus L. gene pool using SSR markers. Genetic Resources and Crop Evolution 53: 793-802.
  • Hu J., Моu В., Vick B.A. 2007. Genetic diversity of 38 spinach (Spinacia oleracea L.) germplasm accessions and 10 commercial hybrids assessed by TRAP markers. Genetic Resources and Crop Evolution 54: 1667-1674.
  • Jones E.S., Sullivan H., Bhattramakki D., Smith J.S.C. 2007. A comparison of simple sequence repeat and single nucleotide polymorphism marker technologies for the genotypie analysis of maize (Zea mays L.). Theoretical and Applied Genetics 115: 361-371.
  • Kalendar R., Schulman A. 2006. IRAP and REMAP for retrotransposon-based genotyping and fingerprinting. Nature Protocols 1(5): 2478-2484.
  • Krzymińska A., Gawłowska M., Wolko B., Bocianowski J. 2008. Genetic diversity of ornamental Allium species and cultivars assessed with isozymes. Journal of Applied Genetics 49(3): 213-220.
  • Kumar A., Hirochika H. 2001. Applications of retrotransposons as genetic tools in plant biology. Trends in Plant Science 6: 127-134.
  • Lepse L., Sjakste T., Rashal I. 2005. Evaluation of cucumber accession homogenity by using RAPD molecular markers. Proc. 13th International Conference „The role of biotechnology for the characterisation and conservation of crop, forestry, animal and fishery genetic resources”, <http://www.fao.org/biotech/torino05.htm>, Turin, Italy, 5-7 III 2005: 183-184.
  • Lund B., Ortiz R., Skovgaard I.M., Waugh R., Andersen S.B. 2003. Analysis of potential duplicates in barley gene bank collections using re-sampling of microsatellite data. Theoretical and Applied Genetics 106: 1129-1138.
  • Parzies H.K., Spoor W., Ennos R.A. 2000. Genetic diversity of barley landrace accessions (Hordeum vulgare ssp. vulgare) conserved for different lengths of time in ex situ gene banks. Heredity 84: 476-486.
  • Ratnaparkhe M., Tekeoglu M., Muehlbauer F.J. 1998. Inter-simple-sequence-repeat (ISSR) polymorphisms are useful for finding markers associated with disease resistance gene clusters. Theoretical and Applied Genetics 97: 515-519.
  • Soleimani V.D., Baum B.R., Johnson D.A. 2007. Analysis of genetic diversity in barley cultivars reveals incongruence between S-SAP, SNP and pedigree data. Genetic Resources and Crop Evolution 54: 83-97.
  • Sonnante G., Carluccio A.V., De Paolis A., Pignone D. 2008. Identification of artichoke SSR markers: molecular variation and patterns of diversity in genetically cohesive taxa and wild allies. Genetic Resources and Crop Evolution 55: 1029-1046.
  • Święcicki W., Święcicki W.K., Nijaki T. 1999. Lupinus xhispanicoluteus - an interspecific hybrid of Old World lupins. Ac. Soc. Botan. Poloniae 68(3): 217-220.
  • Święcicki W., Święcicki W.K., Wolko B. 1996. Lupinus anatolicus - a new lupin species of the Old World. Genetic Resources and Crop Evolution 43: 109-117.
  • Święcicki W., Wolko B. 1989. Elektroforetyczny rozdział izoenzymów w charakterystyce genotypu łubinów. Hodowla Roślin i Nasiennictwo 1: 6-11.
  • Święcicki W., Wolko B., Apisitwanich S., Krajewski P. 2000. An analysis of isozymic loci polymorphism in the core collection of the Polish Pisum genebank. Genetic Resources and Crop Evolution 47: 583-589.
  • Vershinin A.V., Allnutt T.R., Knox M.R., Ambrose M.J., Ellis T.H.N. 2003. Transposable elements reveal the impact of introgression, rather than transposition, in Pisum diversity, evolution, and domestication. Molecular Biology and Evolution 20(12): 2067-2075.
  • Virk P.S., Newbury H.J., Jackson M.T., Ford-Lloyd B.V. 1995. The identification of duplicate accessions within a rice germplasm collection using RAPD analysis. Theoretical and Applied Genetics 90: 1049-1055.
  • Williams J.G.K., Kubelik A.R., Livak K.J., Rafalski J.A., Tigney S.V. 1991. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Research 18: 6531-6535.
  • Wolko B., Święcicki W. K. 1986. Zastosowanie elektroforetycznego rodzaju izoenzymów dla chemicznej i genetycznej charakterystyki odmian grochu. Hodowla Roślin 1-3: 58-64.
  • Yadav V.K., Kumar S., Panwar R.K. 2007. Measurement of genetic dissimilarity in fieldpea (Pisum sativum L.) genotypes using RAPD markers. Genetic Resources and Crop Evolution 54: 1285-1289.
  • Zabeau M., Vos P. 1993. Selective restriction fragment amplification: A general metod for DNA fingerprinting. European Patent Application nr 92402629.7. Publication nr 0534858A1.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.dl-catalog-a9e868bb-9996-4143-86ba-4e722bcd76a3
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.