CZ36219U1 - Primery DN7366 pro markerování odolnosti ječmene k suchu - Google Patents

Primery DN7366 pro markerování odolnosti ječmene k suchu Download PDF

Info

Publication number
CZ36219U1
CZ36219U1 CZ2022-39854U CZ202239854U CZ36219U1 CZ 36219 U1 CZ36219 U1 CZ 36219U1 CZ 202239854 U CZ202239854 U CZ 202239854U CZ 36219 U1 CZ36219 U1 CZ 36219U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cze
barley
drought
primers
marking
Prior art date
Application number
CZ2022-39854U
Other languages
English (en)
Inventor
Leona Svobodová
Svobodová Leona RNDr. Mgr., Ph.D.
Tereza Sovová
Sovová Tereza Ing., Ph.D.
Pavel Svoboda
Svoboda Pavel Ing., Ph.D.
Lucia Koláriková
Lucia Mgr. Koláriková
Michaela Jungová
DiS Jungová Michaela Ing. et Ing.
Original Assignee
Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i. filed Critical Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i.
Priority to CZ2022-39854U priority Critical patent/CZ36219U1/cs
Publication of CZ36219U1 publication Critical patent/CZ36219U1/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.
CZ 36219 UI
Primery DN7366 pro markerování odolnosti ječmene k suchu
Oblast techniky
Řešení se týká primerů pro PCR specificky se vážících na úseky DNA genu, který ovlivňuje odolnost ječmene k suchu.
Dosavadní stav techniky
Sucho je dnes značně rozšířeným fenoménem. Sucho má za následek rostoucí rozdíly mezi velikostí maximálního očekávaného a skutečného výnosu rostlin, který je omezený klimatickými a půdními podmínkami. Obzvláště jarní sucho je v České republice vážným problémem, který v konečném důsledku vede ke zhoršení národního hospodářství a průmyslu snížením kvality a kvantity výnosu plodin, zejména u jarních obilovin, ke kterým patří i sladovnický ječmen.
Ječmen (Hordeum vulgare U.) je v České republice pěstován zejména jako surovina pro sladovnický průmysl a jako krmivo. Zejména jarní typy ječmene, které jsou vhodné pro výrobu sladu, se potýkají s problémem sucha v době vegetace. Tolerance sucha u ječmene je složitá; výzkum zaměřený na zlepšení této vlastnosti je proto obtížný (von Korff et al. 2008). Ječmen je diploidní jednoletá rostlina s krátkým životním cyklem a relativně malým (5,1 Gb), nedávno sekvenovaným genomem obsahujícím sedm chromozomů (International Barley Genome Sequencing Consortium 2012). Ječmen se dokáže adaptovat na různé podmínky prostředí, což souvisí s jeho značnou genetickou, morfologickou a fýziologickou rozmanitostí.
Primárním přístupem je šlechtění nových odrůd na odolnost k suchu. Ke zlepšení odolnosti vůči stresu u ekonomicky důležitých plodin byly použity jak konvenční metody selekce rostlin, tak metody podporované markéry (Cattiveli et al. 2008; Baenziger, 2016). Molekulárně biologické nástroje se často používají k identifikaci genetického pozadí fenotypových a fýziologických charakteristik rostlin vystavených stresovým faktorům (Mir et al., 2012). Jednou z nej důležitějších metod je selekce za pomoci markérů (MAS), jejímž cílem je identifikovat molekulární markéry, které ukazují na určitý znak. MAS kombinuje znalosti o genotypu a fenotypu analyzovaných rostlin a zlepšuje efektivitu selekce rostlin v jejich raném vývojovém stádiu, čímž zkracuje dobu šlechtění a vynaložené náklady. Výhodou MAS je, že zvyšuje efektivitu konvenčních selekčních metod a nabízí možnost identifikovat genotypy, jejichž fenotypové charakteristiky jsou výsledkem současné interakce více genů. Použití molekulárních markérů v procesu šlechtění zvyšuje selekční citlivost, umožňuje identifikaci rostlin s požadovanými vlastnostmi a je citlivé k prostředí (Collard et al., 2005).
Přestože je tento znak komplexní a skládá se z několika dílčích znaků, z nichž každý je podmíněn účinkem mnoha genů, bylo dosud publikováno a v praxi uplatněno pouze několik molekulárních markérů (Jain et al., 2014; Fiust et al., 2015) pro identifikaci odolnosti k suchu u ječmene.
Podstata technického řešení
Výše uvedený nedostatek odstraňuje marker sestávající se z páru primerů navržených na základě rozsáhlé transkriptomické analýzy, které se specificky váží na úseky DNA pouze u odrůd ječmene vykazujících odolnost k suchu. Zatímco u odrůd ječmene náchylných k suchu nedochází k amplifikaci a identifikaci žádného produktu, u odrůd ječmene odolných k suchu dochází k amplifikaci cíleného produktu o velikosti 318 bp, což je umožněno sekvenční variabilitou úseku DNA, kam se specificky váží uvedené primery.
-1 CZ 36219 UI
Podstatou technického řešení jsou tedy primery:
DN7366 668F (SEQIDNO:1) CAGGGTCACACTGGGATGA
DN7366 985R (SEQ ID NO: 2) CCGAGAACTCAGATATCACGA specificky se vážící na úsek DNA odrůd ječmene vykazujících odolnost k suchu.
Objasnění výkresu
Na přiloženém Obr. 1 je uveden obrázek elektroforetogramu PCR produktu z příkladu provedení.
Příklad uskutečnění technického řešení
Ověření funkčnosti a spolehlivosti markéru odolnosti k suchu ječmene
Vzorky listových pletiv 96 odrůd a šlechtitelských linií ječmene byly získány z pracoviště Selgen, a.s. a z Genové banky (Tabulka 1). 0,1 g rostlinného materiálu bylo rozdrceno v třecí misce v prostředí tekutého dusíku. DNA byla extrahována podle optimalizovaného protokolu pomocí detergentu CTAB.
PCR byly prováděny v reakční směsi s primery DN7366_663F + DN7366_985R za uvedených reakčních podmínek (Tabulka 2 a 3) v přístroji SensoQuest Labcycler. Produkty PCR byly separovány elektroforeticky v 2% agarozovém gelu a vizualizovány pomocí Ethidiumbromidu vUV světle. Velikost produktu byla odečtena pomocí standardu 100 bp. Součástí reakce byl vzorek odrůdy ječmene Tadmor (19071), který je používám jako standard rezistence k suchu. Dále bylo součástí testu 94 odrůd a šlechtitelských linií ječmene jakožto neznámých vzorků a též negativní kontrola označená jako „nk (Tabulka 1; Obr. 1).
Tabulka 1 - Analyzované vzorky a výsledky PCR
Označení vzorku Název Původ DN7366
19004 KWS Ariane DEU 1
19008 KWS Meridian DEU 1
20001 Sebastian DNK 0
20002 Laudis550 CZE 0
20003 Petrus CZE 1
20004 Spitfire CZE 1
20005 Aligátor CZE 0
nk negativní kontrola - 0
19009 Hanácký Jubilejní CZE 1
19010 Proskowtzuv CZE
19011 Scots Bere GBR $
19012 Kuckuck ETH 1
19014 Nutans 187 RUS 1
19015 Persicum 64 IRN 1
19016 Siří DNK 1
19017 Mestnyj Ethiopia 43 EGY 0
19018 Tamm i FNL 1
19019 Herse NOR 0
19020 Herta Wei bul Is SWE 1
19021 Proctor GBR 1
-2 CZ 36219 UI
19022 Spratt Archer IRE 1
19023 Lina SWE 1
19025 Sarla SWE 1
19026 Martin TUN 0
19027 Morocco TUN 5
19028 Nutans Afghanistan AFG 0
19029 Rabat MAR 1
19030 Arivat USA 1
19031 Nudinka DEU 0
19032 Vetulio 1TA 1
19033 Mobet USA 1
19034 Gold SWE 1
19035 Gitane GBR 1
19036 Tibet CUN 1
19037 Porthos FRA 1
19040 Tokak FUR 1
19041 Sara SWE 1
19042 W30 KAZ 1
19043 W471 IRK 1
19048 Derkado DEU 1
19049 Mareši DEU 1
19061 Laudis 550 CZE 0
19071 Tadmor SYR 1
19072 QK19ST/07 CZE 0
19073 QK19ST/08 CZE 0
19074 QK 19ST/09 CZE 0
19075 QK19ST/10 CZE 1
19076 QK19ST/11 CZE 1
19077 QK 19ST/12 CZE 0
19078 QK19ST/13 CZE 1
19079 QK 19ST/14 CZE 1
19080 QK 19ST/15 CZE 1
19081 QK 19ST/16 CZE 1
19082 QK 19ST/17 CZE 1
19083 QK19ST/18 CZE 1
19084 QK 19ST/19 CZE 1
19085 QK19ST/20 CZE
19094 SG-L 8030A/18 CZE 0
19095 SG-L 8030C/18 CZE 1
19096 SG-L 8030D/18 CZE 0
19097 SG-L 8030E/18 CZE 1
19098 SG-L 8030/19 CZE 0
19099 SG-L 9001 A/18 CZE 1
19100 SG-L 9001/19 CZE 1
19101 SG-L10083A/19 CZE 1
19102 SG-L 10083 B/19 CZE 1
19103 SG-L 10086/18 CZE 1
19104 SG-LI0105/18 CZE 1
19105 SG-L 15073/19 CZE 1
19106 SG-L 16072/18 CZE 0
19107 STRG 456/18 CZE 1
19108 16103/02 CZE 0
19109 16103/08 CZE 0
19110 16103/10 CZE 1
-3 CZ 36219 UI
19111 16103/11 CZE 1
19112 16103/20 CZE 1
19113 16104/03/2 CZE 0
19114 16104/04 CZE 1
19115 16104/19 CZE 1
19116 16104/25 CZE 0
19117 16104/31 CZE 0
20006 QK19St7 CZE 0
20007 QK19St9 CZE 0
20008 QKI9SU0 CZE 1
20009 QK19SU3 CZE 1
20010 QK19SU5 CZE 1
20011 QK20SU1 CZE 0
20012 QK20SU2 CZE 1
20013 QK20SH3 CZE 0
20014 QK20SU4 CZE 1
20015 QK20Stl 5 CZE 0
20016 QK20SH6 CZE 1
20017 QK20SU7 CZE 1
20018 QK20SU8 CZE 1
20019 QK20SU9 CZE 0
20020 QK20St20 CZE 0
Tabulka 2 - Složení reakční směsi
Chemikálie Koncentrace Objem
Primer mix 5 uM 1,0 μΐ
dNTP 10 mM 0,5 μΐ
Pufr (Qiagen) lOx 1,5 μΐ
MgCh (Qiagen) 25 mM 1,0 μΐ
Taq polymeráza (Qiagen) 5 U/μΙ 0,2 μΐ
H2O up 9,8 μΐ
Templátová RNA 100 ng/ul 1,0 μΐ
Reakční objem 15 μΐ
Tabulka 3 Reakční podmínky
PCR reakce 95 °C 2 minuty
35 cyklů:
95 °C 30 vteřin
TA 40 vteřin
72 °C 1 minuta
Závěrečná syntéza 72 °C 10 minut
10 °C do provedení elektroforézy
CZ 36219 UI
Závěr měření:
Měření prokázalo dobrou funkčnost příměrového páru jakožto markéru odolnosti k suchu u ječmene (Obr. 1). Vzorky odrůd a linií ječmene vykazující odolnost k suchu se za uvedených reakčních podmínek vyznačovaly pozitivní odezvou, tj. proužkem na elektroforetogramu o velikost 318 bp (Obr. 1). U odrůd, které nejsou odolné k suchu nebyl detekován žádný produkt. Rovněž u negativní kontroly nebyl cílový fragment amplifíkován, tj. nebyl nalezen žádný proužek na elektroforetogramu.
Průmyslová využitelnost
Uvedené nové markéry mají využití zejména ve šlechtění ječmene na odolnost k suchu a dále pro testování odrůd ječmene přihlášených do státních odrůdových zkoušek.
Použitá literatura:
Baenziger P.S. (2016): Wheat breeding and genetics. Ref. Modul. Food Sci.
Cattivelli E., Rizza F., Badeck F.W., Mazzucotelli E., Mastrangelo A.M. Francia E., Maré C., Tondelli A., Stanca A.M. (2008): Drough tolerance improvement in crop plants: an integrated view from breeding to genomics. Field Crop Res. 105: 1-14.
Collard B.C.Y., Jahufer M.Z.Z., Brouwer J.B., Pang E.C.K. (2005): An introduction to markers, quantitative trait loci (QTL) mapping and marker assisted selection for crop improvement: the basic concepts. Euphytica 142: 169-196.
Hu H., Yiong L. (2014): Genetic engineering and breeding of drought-resistant crops. Annu. Rev. Plant Biol. 65: 715-741.
International Barley Genome Sequencing consortium. Mayer K.F., Waugh R., Brown J.W., Schulman A., Langridge P., Platzer M., Fincher G.B., Muehlbauer G.J., Sato K., Close TJ., Wise R.P., Stein N. (2012): A physical, genetic and functional sequence assembly of barley genome. Nature 491: 711-716.
Jain N., Singh G.P., Singh P.K., Ramya P., Krishna FL, Ramya K.T., Todkar L., Amasiddha B., Kumar K.C.P., Vijay P. (2014): Molecular approaches for wheat improvement under drought and heat stress. Indian J. Genet Plant Breed. 74: 578.
Mir R.R., Zaman-Allah M„ Screenivasulu N., Trethowan R., Varshney R.K. (2012): Integrated genomics, physiology and breeding approaches for improving drought tolerance in crops. Theor. Appl. Genet. 125: 625-645.
Von Korff M., Grando S., Del Greco A., This D., Baum M., Ceccarelli S. (2008): Quantitative trait loci associated with adaptation to Mediterranean dryland conditions in barley. Theor. Appl. Genet. 117: 653-669.

Claims (1)

  1. NÁROKY NA OCHRANU
    1. Marker suchovzdomosti ječmene vyznačující se tím, že sestává z primerů o specifické nukleotidové sekvenci
CZ2022-39854U 2022-05-04 2022-05-04 Primery DN7366 pro markerování odolnosti ječmene k suchu CZ36219U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-39854U CZ36219U1 (cs) 2022-05-04 2022-05-04 Primery DN7366 pro markerování odolnosti ječmene k suchu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-39854U CZ36219U1 (cs) 2022-05-04 2022-05-04 Primery DN7366 pro markerování odolnosti ječmene k suchu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ36219U1 true CZ36219U1 (cs) 2022-07-19

Family

ID=82493828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2022-39854U CZ36219U1 (cs) 2022-05-04 2022-05-04 Primery DN7366 pro markerování odolnosti ječmene k suchu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ36219U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hu et al. Target region amplification polymorphism: a novel marker technique for plant genotyping
Gu et al. Large-scale, cost-effective screening of PCR products in marker-assisted selection applications
CN103194444B (zh) 西瓜果实苦味基因Bt连锁SNP位点及CAPS标记
KR102461815B1 (ko) 밀 고분자 글루테닌 조성 분석용 TaqMan 분자표지 및 이의 용도
CN105506149A (zh) 西瓜果实糖分积累基因stp1连锁snp位点及caps标记
ES2641825T3 (es) Método para la detección y cuantificación de un gen endógeno del trigo
JP4399417B2 (ja) 食品または食品原材料中の特定植物属の定量的ｐｃｒ検出法
Dunemann et al. Characterization of centromeric histone H3 (CENH3) variants in cultivated and wild carrots (Daucus sp.)
CN109735648A (zh) 一种筛选不同千粒重小麦的方法及其专用试剂盒
CN101654709B (zh) 利用sts引物鉴定人参品种的方法
CN106148526B (zh) 一种与西瓜果肉硬度相关的分子标记Hf1-Indel及其应用
CN101880723B (zh) 水稻稻米胶稠度调控基因分子标记及其应用
KR101510421B1 (ko) 살갈퀴에서 유래한 ｓｓｒ 프라이머 및 이의 용도
KR101877532B1 (ko) 하례조생 품종 특이적 snp 마커 검출용 프라이머 및 이의 용도
CN110656199B (zh) 与西瓜果实棉子糖卸载能力相关的snp标记及kasp标记
Parveen et al. Molecular markers and their application in plant biotechnology
CN102382895B (zh) 用于鉴定或辅助鉴定小麦新疆拉面品质性状基因的pcr体系
CN101701258B (zh) 菜豆的pcr鉴定用引物及pcr鉴定方法
CZ36219U1 (cs) Primery DN7366 pro markerování odolnosti ječmene k suchu
Saito et al. DNA markers for identifying waxy mutations and improving noodle quality in wheat
KR102032498B1 (ko) 분질배유 특성 판별용 마커 및 이의 용도
JP4097288B2 (ja) ホップにおける遺伝学的品種識別方法
Chuan et al. A simple method for preparation of rice genomic DNA
Bashir et al. Identification and authentication of Rosa species through development of species-specific SCAR marker (s)
CN103114129B (zh) 一种大麦脂肪氧化酶(lox-1)合成缺陷基因的多态性分子标记方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20220719