Identyfikacja genu karłowatości Rht-D1b u różnych form pszenicy zwyczajnej z wykorzystaniem markerów specyficznych DNA

• Autorzy: Weigt D. , Kiel A. , Nawracala J. , Kurasiak-Popowska D. , Tomkowiak A. , Mikolajczyk S. , Niemann J.

Warianty tytułu

EN

Identyfication of dwarf gene Rht-D1b in common wheat differing in origin using specific markers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecność genów karłowatości w odmianach uprawnych pszenicy zapobiega wyleganiu roślin. Identyfikacja tych genów jest możliwa dzięki zastosowaniu markerów specyficznych DNA. Celem pracy była identyfikacja markerów dwóch form allelicznych Rht-D1a i Rht-D1b genu karłowatości Rht-D1 w genotypach pszenicy zwyczajnej o różnym pochodzeniu. Pierwszy etap doświadczenia stanowiła walidacja metodyki opisanej przez Ellis i in. [2002] oraz wprowadzenie do niej modyfikacji. Ten etap prowadzono na materiałach referencyjnych o znanym genotypie. Drugi etap stanowiło badanie 20 odmian pszenicy o różnym pochodzeniu pod kątem obecności markerów genu Rht-D1a i Rht-D1b. W wyniku tych analiz stwierdzono obecność markera formy allelicznej Rht-D1b, skracającej źdźbło roślin w 4 z 20 badanych odmian pszenicy: Atlas, Rosario, Muszelka, Genou oraz ponownie potwierdzono jego obecność w genotypie CWW 90/3, stanowiącym jednocześnie kontrolę pozytywną dla reakcji PCR.

EN

Reduction of plant height was one of the main ideas of cereal cultivation in recent decades [Griffiths et al. 2012]. The identification of these genes is possible by the use of specific DNA markers. Shortening the stem prevents logging of plants, and thus consequently increasing the yield. Genetic control of plant height is the best way to prevent breaking of stems. The Rht-D1b gene is one of the most effective genes limiting the stems height. The aim of the study was to identify markers of two allelic forms Rht-D1a and Rht-D1b of dwarfs gene in winter wheat genotypes differing in origin. The first stage of the experiment was validation of the method described by Ellis et al. [2002] and the introduction of its modifications. This step was carried out on plants of a known genotype. The second stage was screening of 20 wheat varieties for the presence of markers of Rht-D1a and Rht-D1b gene. Eventually the marker of Rht-D1b gene was detected in 4 out of 20 tested wheat varieties: Atlas, Rosario, Muszelka, Genou and the presence of this marker was again confirmed in the genotype CWW 90/3, which also functions as a positive control for the PCR reaction.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2016
• Tom: 585
• Opis fizyczny: s.159-167,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Weigt D.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań

autor

Kiel A.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań

autor

Nawracala J.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań

autor

Kurasiak-Popowska D.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań

autor

Tomkowiak A.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań

autor

Mikolajczyk S.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań

autor

Niemann J.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań

Bibliografia

• Börner A., Korzun V., Worland A.J., 1998. Comparative genetic mapping of loci affecting plant height and development in cereals. Euphytica 100, 245–248.
• Börner A., Röder M., Korzun V., 1997. Comparative molecular mapping of GA insensitive Rht loci on chromosomes 4B and 4D of common wheat (Triticum aestivum L.). Theor Appl Genet 95, 1133-1137.
• Butler J.D., Byrne P.F., Mohammadi V., Chapman P.L., Haley S.D., 2005. Agronomic performance of Rht alleles in a spring wheat population across a range of moisture levels. Crop Sci 45, 939–947.
• Cadalen T., Sourdille P., Charmet G., Tixier M.H., Gay G., Boeuf C., Bernard S., Leroy P., Bernard M., 1998. Molecular markers linked to genes affecting plant height in wheat using a doubled-haploid population. Theor Appl Genet 96, 933–940.
• Cho E.J., Kang C.S., Yoon Y.M., Park C.S., 2016. The effects of Rht semi-dwarfing alleles on agronomic traits in Korean wheat cultivars. Indian J Genet Pl Br 76(1), 31–39.
• Dalrymple D.G., 1986. Development and spread of high yielding wheat varieties in developing countries. USAID. Washington DC.
• Ellis M.H., Spielmeyer W., Gale K.R., Rebetzke G.J., Richards R.A., 2002. “Perfect” markers for the Rht-B1b and Rht-D1b dwarfing genes in wheat. Theor Appl Genet 105, 1038–1042.
• Evans L.T., 1998. Feeding the Ten Billion. Plant and population growth. Cambridge University Press.
• Flintham J.E., Borner A., Worland A.J., Gale M.D., 1997. Optimizing wheat grain yield: effects of Rht (gibberellin-intensive) dwarfing genes. J. Agr Sci 128, 11–25.
• Gale M.D., Youssefian S., 1985. Dwarfing genes in wheat. Progress in Plant Breeding, 1–35. Russel, Butterworths London, 35.
• Griffiths S., Simmonds J., Leverington M., Wang Y., Fish L., Sayers L., Alibert L., Orford S., Wingen L., Snape J., 2012. Meta-QTL analysis of the genetic control of crop height in elite European winter wheat germplasm. Mol Breeding 29:159–171.
• Knopf C., Becker H., Ebmeyer E., Korzun V., 2008. Occurrence of Three Dwarfing Rht Genes in German Winter Wheat Varieties. Cereal Res. Commun. 36(4), 553–560.
• Kowalczyk K., Grzesik H., Miazga D., 1997b. Identyfikacja genów karłowatości niewrażliwych na egzogenny kwas giberelinowy w polskich odmianach i rodach pszenicy ozimej oraz karłowatych mutantów pszenżyta ozimego. Biul IHAR 203, 31–36.
• Kowalczyk K., Worland A.J., Miazga D., 1997a. Pleiotropic effects of Rht1, Rht2 and Rht3 genes in wheat isogenic lines Maris Huntsman and Maris Widgeon. J. Genet Breed 51, 129–135.
• Peng J.R., Richards D.E., Hartley N.M., Murphy G.P., Devos K.M., Flintham J.E., Beales J., Fish L.J., Worland A.J., Pelica F., Sudhakar D., Christou P., Snape J.W., Gale M.D., Harberd N.P., 1999. ‘Green revolution’ genes encode mutant gibberellin response modulators. Nature 400, 256–261.
• Sourdille P., Nègre S., Barloy D., Bernard M., 1998. Linkage between RFLP molecular markers and the dwarfing genes Rht-B1 and Rht-D1 in wheat. Hereditas 128, 41–46.
• Srinivasachary, Gosman N., Steed A., Hollins T.W., Bayles R., Jennings P., Nicholson P., 2009. Semi-dwarfing Rht-B1 and Rht-D1 loci of wheat differ significantly in their influence on resistance to Fusarium head blight. Theor Appl Genet 118, 695–702.
• Tosović-Marić B., Kobilijski B., Obreht D., Vapa L., 2008. Evaluation of wheat Rht genes using molecular markers. Genetika 40, 31–38.
• Worland A.J., Petrović S., Law C. N., 1995. Genetic analysis of chromosome 2D of wheat. II. The importance of this chromosome to Yugoslavian varieties. Plant Breeding 100, 247–259.
• Würschum T., Simon M. Langer, C.F.H. Longin., 2015. Genetic control of plant height in European winter wheat cultivars. Theor Appl Genet 128 (5), 865–874.
• Yan W., Li H.B., Cai S.B., Ma H.X., Rebetzke G.J., Liu C.J., 2011. Effects of plant height on type I and type II resistance to fusarium head blight in wheat. Plant Pathol 60(3), 506–512.