Wykorzystanie metody AFLP do porównania oraz oceny zróżnicowania genetycznego wybranych odmian i miejscowych populacji fasoli zwyczajnej (Phaseolus vulgaris L.) i fasoli wielokwiatowej (Phaseolus coccineus L.)

• Autorzy: Nowosielski J , Nowosielska D , Frak M , Jankiewicz U. , Bulinska-Radomska Z

Warianty tytułu

EN

Using AFLP method to compare and evaluate of genetic diversity of selected varieties and landraces of common bean (Phaseolus vulgaris L.) and bean (Phaseolus coccineus L.)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem prezentowanych badań było określenie przydatności metody AFLP do oceny zróżnicowania genetycznego odmian i populacji miejscowych Phaseolus vulgaris (fasoli zwyczajnej) i fasoli wielokwiatowej (Phaseolus coccineus L., syn. Phaseolus multiflorus Wild.), zebranych podczas ekspedycji terenowych, a przechowywanych w Krajowym Centrum Roślinnych Zasobów Genowych. Doświadczenia wykonano z zastosowaniem 8 starterów EcoRI i 8 starterów Msel, co dało 64 przebadane kombinacje starterów. Pozwoliło to na wybranie 15 par starterów generujących największą liczbę polimorficznych prążków na żelach poliakrylamidowych. Otrzymane wyniki rozdziału fragmentów DNA posłużyły do określenia podobieństwa badanych obiektów metodą analizy skupień, opierając się na wartościach współczynnika podobieństwa Jaccarda. Uzyskane wyniki wykazały przydatność metody AFLP do odróżnienia poszczególnych populacji Phaseolus vulgaris L. i określenia ich zróżnicowania wewnątrzpopulacyjnego. W wydzielonych skupieniach, a szczególnie w przypadku fasoli wielokwiatowej, można wyodrębnić grupy złożone z podobnych do siebie odmian i jednorodnych populacji miejscowych. Wyłonione grupy, w większości przypadków, charakteryzowało nie tylko podobieństwo DNA, ale również były one podobne pod względem cech morfologicznych nasion oraz pochodziły z jednego regionu.

EN

The aim of the study was to determine the usefulness of AFLP method to assess genetic diversity of varieties and landraces of Phaseolus vulgaris and Phaseolus coccineus L., syn. Phaseolus multiflorus Wild. collected during field expeditions, and stored in the National Centre for Plant Genetic Resources. Experiments were performed using 8 primers with EcoRI and Msel primer 8, which gave the 64 tested combinations of primers. This allowed to select 15 pairs of primers that generate the highest number of polymorphic bands on polyacrylamide gels. The obtained results of separation of DNA fragments were used to determine the similarity of the studied objects by cluster analysis based on Jaccard simila­rity coefficient. The results showed the usefulness of the AFLP method to distinguish dif­ferent populations of Phaseolus vulgaris L. and determination of their diversity within the populations. In the framework of the isolated clusters, especially in the case of Phaseolus coccineus L, the groups consisting of a varieties similar to each other and homogeneous landraces, can be extracted. In most cases consisted of groups were characterized not only by the similarity of DNA, but they were also similar in terms of morphological characteristics of seeds and place where they were collected.

Słowa kluczowe

PL

Nizina Poludniowopodlaska; fasola zwyczajna; fasola wielokwiatowa; Phaseolus vulgaris; Phaseolus coccineus; odmiany roslin; populacje roslin; metoda AFLP; zroznicowanie genetyczne

EN

South Podlasie Lowland; common bean; runner bean; Phaseolus vulgaris; Phaseolus coccineus; plant cultivar; plant population; AFLP method; genetic differentiation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia
• Rocznik: 2012
• Tom: 11
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.5-16,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Nowosielski J

• Laboratorium Kontroli GMO, Zakład Biologii i Cytogenetyki Roślin, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Radzików

autor

Nowosielska D

• Departament Hodowli i Ochrony Roślin, Wydział Zasobów Genowych i Roślin Genetycznie Zmodyfikowanych, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Warszawa

autor

Frak M

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Warszawa

autor

Jankiewicz U.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Warszawa

autor

Bulinska-Radomska Z

• Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Radzików

Bibliografia

• AFLP Plant Mapping Protocol., 1997. Perkin - Elmer Corporation.
• Amirul Islam F.M., Beebe S., Muoz M., Tohme J., Redden R. J., Basford K.E., 2004. Using molecular markers to assess the effect of introgression on quantitative attributes of common bean in the Andean gene pool. Theor. Appl. Genet., 108, 243-252.
• Beebe S., Skroch W.P., Tohme J., Duque C.M., Pedraza F., Nienhuis J., 2000 Structure of genetic diversity among common bean landraces of Middle American origin based on correspondence analysis of AFLP. Crop Science., 40, 264-273.
• Beebe S., Rengifo J., Gaitan E., Duque C. M., Tohme J., 2001. Diversity and origin of Andean landraces of common bean. Crop Science, 41, 854-862.
• Betz M., Virginia M., 1999. Plant cultivation in prehistoric Mesoamerica Athena review, 2, 1 24­31.
• Bulińska-Radomska Z., Góral S., 1991. Current Status of Genetic Resources Activities in Poland. Genet. Pol., 32,1-2, 27-35.
• Chacon I.M., Pickersgill B., Debouck G.D., 2005. Domestication patterns in common bean (Phase­olus vulgaris L.) and the origin of the Mesoamerican and Andean cultivated races. Theor Appl. Genet., 110, 432-444.
• Caicedo A.L., Gaitan E., Duque M.C., Toro Chica O., Debouck D.G.,Tohme J., 1999. AFLP finger -printing of Phaseolus lunatus L. and related wild species from South America. Crop Science. Vol. 39, 1497-1507.
• Cattan-Toupance I., Michalakis Y., Neema C., 1998. Genetic structure of wild bean populations in their South-Andean centre of orgin. TAG, 96, 844-851.
• Gaudeul M., Taberlet P., Till-Bottraud I., 2000. Genetic diversity in an endangered alpine plant, Eryngium alpinum L. (Apiaceae), inferred from amplified fragment lenght polymorphism markers. Molecular Ecology, 9, 1625-1637.
• Górniak J., Wachnicki J., 2004. Pierwsze kroki w analizie danych. SPSS for Windows. SPSS Pol­ska, Kraków.
• Grodzicker T., Williams J., Sharp P., Sambrook J., 1974. Physical mapping of temperature - sensi­tive mutations of adenoviruses. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 39, 439-446.
• Jones C.J., Edwards K.J., Castiglione S., Winfield M.O., Sala F., Van de Wiel C., Bredemeijer G., Vosman B., Matthes M., Daly A., Brettschneider R., Bettini P., Buiatti M., Maestri E., Malcevschi A., Marmiroli N., Aert R., Volkaert G., Rueda J., Linacero R., Vazquez A., Karp A., 1997. Reproducibility testing of RAPD, AFLP, and SSR markers in plants by a network of European laboratories. Mol. Breed., 3, 381-390.
• Kulpa W., Górski M., 1986. Zasoby miejscowych form roślin uprawnych. Cz. II. Wyniki eksploracji zasobów północno-wschodniej części Polski w latach 1997 i 1979. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 160, 47-55.
• Kulpa W., Jastrzębski A., 1986. Zasoby miejscowych form roślin uprawnych. Cz. I. Wyniki eksploracji Płaskowyżu Kolbuszowskiego, Pogórza Karpackiego i Beskidów w latach 1976 i 1978. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 27-45.
• Mukeshimana G., Paneda A., Rodriguez-Suarez C., Ferreira J.J., Giraldez R., Kelly J., 2005. Markers linked to the bc-3 gene conditioning resistance to bean comon mosaic potyviruses in com­mon bean. Euphytica, 144, 291-299.
• Łabuda H., Uprawa fasoli na suche nasiona, Hasło Ogrodnicze, 12.2011.
• Nowosielska D., Podyma W., 1998. Ekspedycje Centrum Roślinnych Zasobów Genowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., z. 463, 145-154.
• Nowosielska D., Podyma W., 2001. Expeditions of the National Centre for Plant Genetic Resources conducted on the territory of Poland during 1998-99. Materials from EUCARPIA Section Genetic Resources May 1620, 2001, Poznań, Poland, s. 30.
• Nowosielska D., Podyma W., Nowosielski J., Dostatny D., 2005. Ekspedycje Krajowego Centrum Roślinnych Zasobów Genowych przeprowadzone na terenie Polski w latach 2000-2004. Materiały z konferencji Hodnotenie Genetickych Zdrojom Rastlin. Piestany 25-26 maj 2005, 195-198.
• Nowosielska D., Podyma W., 2005. Collecting Missions in Poland in 1999. Plant Breeding and Seed Science, Vol. 52, 67-69.
• Nowosielski J., Podyma W., 2001. Molecular research of the genetic diversity of Polish varieties and landraces of Phaseolus. Broad Variation and Precise Characterization - Limitation for the Future. Eucarpia Section Genetic Resources Workshop, May 16-20, 2001, Poznań, 247-252.
• Nowosielski J., Podyma W., Nowosielska D., 2002. Molecular Research on the Genetic Diversity of Polish varieties and landraces of Phaseolus coccineus L. and Phaseolus vulgaris L. Using the RAPD and AFLP Methods. Cellular & Molecular Biology Letters, Vol.7, 2B, 753-762.
• Nowosielski J., Podyma W., 2004. Wykorzystanie kombinacji starterów w metodzie AFLP do identyfikacji wybranych populacji roślin użytkowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 497, 467-475.
• Ożarowski A., Jaroniewski W., 1987. Rośliny lecznicze i ich praktyczne zastosowanie. Instytut Wydawniczy Związków Zawodowych.
• Papa R., Gepts P., 2003. Asymmetry of gene flow and differentia geographical structure of molecular diversity in Wild and domesticated common bean (Phaseolus vulgaris L.) from Mesoamerica. Theor. Appl. Gemetic., 1006, 239-250.
• Podyma W., Janik-Janiec B., 1995. Country Report. Poland. Int. Conf. And Programme for Plant Genetic Resources (ICPPGR), Radzików, 21.
• Reisch C., Poschlod P., Wingender R., 2003. Genetic variation of Saxifraga paniculata Mill. (Saxi- fragaceae): molecular evidence for glacial relictendemism in central Europe. Biological Journal of the Linnean Society 80, 11-21.
• Robinson J.P., Harris S.A., 1999. Amplified fragment length polymorphisms and aicrosatellites: A phylogenetic perspective. http://webdoc.sub.gwdg.de/ebook7y/1999/whichmarker/m12/ Chap12.htm.
• Russell J.R., Fuller J.D., Macaulay M., Hatz B.G., Jahoor A., Powel W., Waugh R., 1997. Direct comparison of levels of genetic variation among barley accessions detected by RFLPs, AFLPs, SSRs and RAPDs. Theor Appl. Genet., 95, 714-722.
• Torres G.I.R., Villalobos A.R., Solis G.E., Debouck G.D., 2004. Wild common bean in the central valley of Costa Rica: ecological distribution and molecular characterization. Agronomia Meso- americana, 15(2), 145-153.
• Vos P., Hogers R., Bleeker M., Reijans M., van de Lee L., Homes M., Frijters A., Pot J., Pelman J., Kuiper M., Zabeau M., 1995. AFLP: A new technique for DNA fingerprinting. Nucleic Acids Research, 23, 4407-4414.
• Williams J.G.K., Kubelik A.R., Livak K.J., Rafalski J.A., Tingey S.V., 1990. DNA polimorphisms amplified by primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Research, 18(22), 6531­6535.
• Winiarska H., Dworacka M., Mrozikiewicz P., Mścisz A., Borowska M., Abramczyk M., Bobkiewicz-Kozłowska T., Gorecki P., 2008. Przegląd Kardiodiabetologiczny, 3, 4, 274-279.