PL235221B1 - Para oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości ct2 i sposób wykrywania recesywnego genu karłowatości ct2 w roślinach żyta (Secale cereale L.) - Google Patents
Para oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości ct2 i sposób wykrywania recesywnego genu karłowatości ct2 w roślinach żyta (Secale cereale L.) Download PDFInfo
- Publication number
- PL235221B1 PL235221B1 PL426258A PL42625818A PL235221B1 PL 235221 B1 PL235221 B1 PL 235221B1 PL 426258 A PL426258 A PL 426258A PL 42625818 A PL42625818 A PL 42625818A PL 235221 B1 PL235221 B1 PL 235221B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- dwarf
- gene
- pair
- detecting
- rye
- Prior art date
Links
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003155 DNA primer Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 title description 23
- 241000209056 Secale Species 0.000 title description 21
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 title description 14
- 244000082988 Secale cereale Species 0.000 title description 7
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000013615 primer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 3
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 claims description 2
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 13
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 13
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 9
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 8
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 7
- 206010013883 Dwarfism Diseases 0.000 description 6
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 6
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108700003861 Dominant Genes Proteins 0.000 description 2
- 108700005079 Recessive Genes Proteins 0.000 description 2
- 102000052708 Recessive Genes Human genes 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000007894 restriction fragment length polymorphism technique Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- HRANPRDGABOKNQ-ORGXEYTDSA-N (1r,3r,3as,3br,7ar,8as,8bs,8cs,10as)-1-acetyl-5-chloro-3-hydroxy-8b,10a-dimethyl-7-oxo-1,2,3,3a,3b,7,7a,8,8a,8b,8c,9,10,10a-tetradecahydrocyclopenta[a]cyclopropa[g]phenanthren-1-yl acetate Chemical compound C1=C(Cl)C2=CC(=O)[C@@H]3C[C@@H]3[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1[C@H](O)C[C@@](C(C)=O)(OC(=O)C)[C@@]1(C)CC2 HRANPRDGABOKNQ-ORGXEYTDSA-N 0.000 description 1
- 101150029062 15 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 201000005569 Gout Diseases 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 108010044467 Isoenzymes Proteins 0.000 description 1
- 231100000678 Mycotoxin Toxicity 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 description 1
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000002759 chromosomal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 244000038559 crop plants Species 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- IXORZMNAPKEEDV-OBDJNFEBSA-N gibberellin A3 Chemical compound C([C@@]1(O)C(=C)C[C@@]2(C1)[C@H]1C(O)=O)C[C@H]2[C@]2(C=C[C@@H]3O)[C@H]1[C@]3(C)C(=O)O2 IXORZMNAPKEEDV-OBDJNFEBSA-N 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002636 mycotoxin Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 101150009398 ry gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 description 1
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
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
- C12Q1/6895—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
-
- 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
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mycology (AREA)
- Botany (AREA)
- Immunology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest para oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości ct2 w roślinach żyta o sekwencjach: MK61b_F1 TGTCTAAGTTGTCTTTCAGTGA MK64b_R4 GTTGCAAGTTCCCAAAGCCC. Zgłoszenie obejmuje także sposób wykrywania obecności genu karłowatości ct2 w roślinach żyta, w którym to sposobie polimorficzne fragmenty DNA sprzężone z badanym genem amplifikowane są w reakcji PCR z zastosowaniem pary starterów, po czym dokonuje się detekcji produktu amplifikacji, charakteryzujący się tym, że parę starterów stanowi para oligonukleotydowych starterów o sekwencjach MK61b_F1 TGTCTAAGTTGTCTTTCAGTGA MK64b_R4 GTTGCAAGTTCCCAAAGCCC przy czym w przypadku pary starterów MK61b_F1 i MK64b_R4 stosuje się marker d508041.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest para oligonukleotydowych starterów do wykrywania recesywnego genu karłowatości ct2 w roślinach żyta i sposób wykrywania obecności genu karłowatości ct2 w roślinach żyta za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR).
Recesywny gen karłowatości żyta występuje w populacji Moskovski karlik zdeponowanej w Banku Genów Vavilov Institute of Plant Genetic Resources (VIR), Saint Petersburg, Rosja (accession nr k-10092) oraz w linii wsobnej MK, którą wyprowadzono z w/w populacji źródłowej.
W procesie hodowlanym zbóż bardzo dużą uwagę zwraca się na obniżanie wysokości roślin. Celem jest poprawa odporności zbóż na wylęganie, które często pojawia się w czasie wystąpienia niekorzystnych warunków atmosferycznych związanych z silnym wiatrem i ulewnym deszczem. Wysokie trawy o cienkich i giętkich źdźbłach, do których należą również zboża, łatwo reagują na takie warunki uginaniem, a w skrajnych przypadkach nawet przewracaniem i nadłamywaniem roślin. Przyczyną wylęgania zbóż jest także niedostateczne oświetlenie dolnych międzywęźli, powodujące niedorozwój tkanki mechanicznej. Skłonność do wylęgania zwiększa się przy zbyt gęstym siewie i wysokich dawkach nawozów azotowych. U zbóż wylęganie skutkuje zniżką plonu oraz gorszą jego jakością, gdyż w wylęgniętym łanie rośliny gorzej pobierają składniki pokarmowe i wodę, a fotosynteza jest zdecydowanie mniej intensywna. Poza tym, w warunkach podwyższonej wilgotności oraz temperatury, dochodzi do rozwoju grzybów saprofitycznych, a tym samym gromadzenia mykotoksyn w ziarnie.
Największe straty w plonie ziarna (nawet do 60%) występują w przypadku, kiedy zboże wylegnie w okresie od pełni kłoszenia do początku dojrzałości mlecznej. Zmniejsza się wtedy plenność kłosów, obniża masa 1000 ziaren (MTZ) oraz wzrasta udział pośladu w ogólnym plonie ziarna. Wylęganie zbóż w późnych fazach rozwojowych roślin tj. od końcowej fazy dojrzałości mlecznej skutkuje z reguły niewielką obniżką plonu (5-10%), ponieważ ziarno jest już wtedy prawie całkowicie wykształcone. Efektem wylęgania plantacji w tym okresie jest natomiast utrudniony zbiór, a także obniżenie lub całkowita utrata walorów jakościowych ziarna spowodowana jego porastaniem. Wylęganie we wczesnych fazach rozwojowych (przed kłoszeniem) nie powoduje zwykle istotnych obniżek plonu, ponieważ rośliny stosunkowo łatwo wracają do pionu.
W przypadku gatunków takich jak pszenica, jęczmień czy pszenżyto, problem wylęgania został już w znacznym stopniu rozwiązany, poprzez wytworzenie odmian o skróconym źdźble, z wprowadzonymi genami karłowatości. U żyta nie udało się jak dotąd uzyskać odmian półkarłowych, a odmiany obecnie uprawiane nadal cechuje dość duża wysokość, rzędu 130-160 cm. Fakt ten może być związany z niewielką pulą zidentyfikowanych genów karłowatości, szczególnie genów dominujących, których do tej pory znanych jest jedynie trzy (Dw1, Dw2 i Dw3).
Recesywnych genów karłowatości żyta zidentyfikowano jak dotąd 17. W przypadku części z nich nie wiadomo, czy na pewno są one odrębne. Nie ma również możliwości przeprowadzenia testów alleliczności, które dałyby odpowiedź na to pytanie, gdyż do większości źródeł tych genów nie ma obecnie dostępu. Test alleliczności polega na ocenie rozszczepień populacji F2 otrzymanych jako wynik krzyżowania źródeł karłowatości między sobą, oddzielnie dla genów dominujących i recesywnych i pozwala identyfikować geny jak odrębne bądź jako formy alleliczne.
Recesywne geny karłowatości znajdują się na wszystkich 7 chromosomach żyta (1R-7R). 14 z nich przypisano do odpowiednich chromosomów: na chromosomach 1R, 2R, 3R oraz 6R zlokalizowano po jednym recesywnym genie karłowatości, na 4R - trzy, na 5R - cztery, a na 7R dwa. Bliższa lokalizacja - na ramionach chromosomów - została określona jedynie w przypadku genu ct1 (7RL), ct2 (5RL) oraz np. (4RL). W przypadku czterech genów lokalizacja chromosomowa ciągle nie została poznana (Borner A., Korzun V. 1998. A consensus linkage map of rye (Secale cereale L.) including 374 RFLPs, 24 isozymes and 15 gene loci. Theor. Appl. Genet. 97: 1279-1288 oraz Borner A., Gale M.D., Appleford N.E.J., Lenton J.R. 1993. Gibberelin status and responsiveness in shoots of tall and dwarf genotypes of diploid rye (Secale cereale). Physiol. Plant. 89: 309-314 oraz Borner A., Plaschke J., Korzun V., Worland A.J. 1996. The relationships between the dwarfing genes of wheat and rye. Euphytica 89: 69-75 oraz Kubicka H., Kubicki B. 1990. Two types of dwarfhess in winter rye (Secale cereals L.). Gen. Pol.81: 9-19 oraz Melz G. Schlegel R., Sybenga J. 1988. Identification of the chromosomes in the „Esto” set of trisomics. Plant Breed. 100: 169-172).
Oprócz identyfikacji tożsamości i odrębności poszczególnych recesywnych genów żytniej karłowatości, uporządkować i usystematyzować należy także ich nomenklaturę. Część badaczy zastosowała dla odkrytych przez siebie genów prawidłowe nazewnictwo (skrót dw, pisany małą literą, pocho
PL 235 221 B1 dzący od angielskiego słowa dwarf - karzeł). W przypadku trzech genów (ct1-ct3) zastosowano nazewnictwo pochodzące od sprzężonej z genem cechy morfologicznej. Formy zawierające te geny charakteryzuje krótki i zbity kłos o krótkich ościach, opisany łacińskim słowem compactum. Od tego słowa pochodzi skrót ct. Geny występujące w liniach: 8/40 (chromosom 4) oraz 2/7 (lokalizacja nieznana) oznaczono odpowiednio skrótami ds1 i ds2, które prawdopodobnie są skrótem angielskich słów dwarf stem. Oznaczenie genu np. z chromosomu 4RL jest skrótem z języka łacińskiego, gdzie nana oznacza karłowy, a prostratum - obniżony. Oznaczenia pozostałych genów gr, br oraz ti (t) prawdopodobnie pochodzą od charakterystycznych dla linii źródłowej cech morfologicznych.
Do odmian żyta jak dotąd próbowano wprowadzić jedynie jeden recesywny geny karłowatości ct2 (5RL), który obecny jest w rosyjskim mieszańcu - „Moskovski Karlik” (Melz G. 1989. Beitrage zur Genetik des Roggens (Secale cereale L.). Dsc. Thesis, Berlin: 173 oraz Kubicka H., Kubicki B. 1990. Two types of dwarfhess in winter rye (Secale cereale L.). Gen. Pol.81: 9-19 oraz Plaschke J., Korzun V., Koebner R.M.D., Borner A. 1995. Mapping of the GAa-insensitive dwarfing gene ct1 on chromosome 7R in rye. Plant Breed. 114: 113-116).
W materiałach hodowlanych geny karłowatości można szybko i stosunkowo tanio śledzić za pomocą markerów molekularnych pozyskiwanych w reakcji PCR. W przypadku recesywnych genów karłowatości żyta, nie jest to jednak możliwe, gdyż dla żadnego z nich nie ma dostępnych tego typu markerów, dostatecznie silnie sprzężonych z genem docelowym. Jedynymi, stosunkowo blisko sprzężonymi są markery RFLP genów ctl oraz np., których otrzymanie jest jednak kosztowne i czasochłonne. W przypadku pozostałych genów znane są jedynie mało precyzyjne markery morfologiczne.
Celem wynalazku było znalezienie markerów, które odróżniałyby formy karłowe od wysokich i dodatkowo pozwalały potwierdzić źródło karłowatości (tu gen ct2).
Istotą wynalazku jest para oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości ct2 w roślinach żyta, o sekwencjach nr 1 i 2, jak przedstawiono w wykazie sekwencji.
Istotą sposobu wykrywania obecności genu karłowatości ct2 w roślinach żyta, w którym to sposobie polimorficzne fragmenty DNA sprzężone z badanym genem amplifikowane są w reak cji PCR z zastosowaniem pary starterów, po czym dokonuje się detekcji produktu amplifikacji, jest to, że parę starterów stanowi para oligonukleotydowych starterów o sekwencjach nr 1 i 2, jak przedstawiono w wykazie sekwencji, przy czym stosuje się marker d508041 (Wzór 1 - prążek markera d508041 związany z cechą karłowatości genu ct2, występujący u roślin wysokich, brak prążka związany z roślinami niskimi).
Wynalazek jest bliżej pokazany w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym:
- Fig. 1 przedstawia elektroforegram, na którym pokazano segregację markera d508041 u genotypów karłowych (K) i wysokich (W) populacji mapującej F2 mieszańca pomiędzy linią o normalnym wzroście (541) i karłową linią MK (Wzór 1 zaznaczono strzałką).
- Fig. 2, składająca się z 3 części (A, B, C), przedstawia elektroforegramy, na których pokazano segregację markera d508041 wśród roślin karłowych (K) i wysokich (W) trzech populacji mapujących z wprowadzonym nieznanym genem karłowatości. Populacje mapujące pokazane na Fig 2 (A, B, C) są odrębne od populacji badanej (z genem ct2 wprowadzonym z linii MK).
- Fig. 2A przedstawia elektroforegram, na którym pokazano segregację markera d508041 wśród roślin wysokich (W) i niskich (N) populacji mapującej F2 mieszańca pomiędzy linią o normalnym wzroście (541) i karłową linią OK. Karłowa linia OK została wyprowadzona z populacji Omka korotkostebelnaja.
- Fig. 2B przedstawia elektroforegram na którym pokazano segregację markera d508041 wśród roślin wysokich (W) i niskich (N) populacji mapującej F2 mieszańca pomiędzy linią o normalnym wzroście (541) i karłową linią LK. Karłowa linia LK została wyprowadzona z populacji Leningradskij karlik.
- Fig. 2C przedstawia elektroforegram na którym pokazano segregację markera d508041 wśród roślin wysokich (W) i niskich (N) populacji mapującej F2 mieszańca pomiędzy linią o normalnym wzroście (541) i karłową linią D1. Karłowa linia D1 została wyprowadzona z populacji Ac Rifle.
W pierwszym etapie wytworzono populację mapującą F2 mieszańca linii 541 (linia wysoka) i MK (linia karłowa) składającą się z 94 osobników. Każdy z osobników populacji mapującej został oznaczony fenotypowo (K - karłowy) lub W (wysoki). W trakcie badań opracowano marker d508041 (marker dominujący), który w prosty i szybki sposób identyfikuje rośliny żyta posiadające gen ct2 zarówno wśród genotypów badanej populacji mapującej z genem ct2, co przedstawiono na Fig. 1, jak i w trzech odmiennych od niej populacjach mapujących, zawierających nieznane geny karłowatości co przedstawiono na Fig. 2 (A, B, C).
PL 235 221 Β1
Przeprowadzone badania markera d508041 wykazały, że jest on znacznikiem genu ct2w życie.
Metoda identyfikacji markera d508041
Materiał - DNA zostało wyizolowane z liści żyta znanymi metodami przy wykorzystaniu komercyjnie dostępnych zestawów.
Startery do amplifikacji markera d508041 zaprojektowano na podstawie sekwencji własnych, i są to startery o sekwencjach nr 1 i 2, jak przedstawiono w wykazie sekwencji.
Startery projektowano przy użyciu programu Primer-BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/).
Skład mieszaniny reakcji PCR (Reakcja łańcuchowa polimerazy) dla markera d508041:
| DNA | 10 - 50 ng |
| 10 x Taq bufor (200 mM Tris-HCI, 200 mM KCI, 50 mM (NH4)zSO4 | lx |
| dNTP | 0,2 mM |
| MgCb | 2mM |
| Polimeraza Taq | 0,5 -1,0 U |
| Starter F | 0,1-0,5 pM |
| Starter R | 0,1-0,5 pM |
| HzO | W zależności od objętości końcowej mieszaniny PCR |
Warunki amplifikacji DNA dla markera d508041
Reakcję PCR przeprowadzano w termocyklerze Thermalcycler T1 (Biometra)
Parametry PCR: 95°C - 1 - 3 min, 35 cykli (95°C - 45s, 58°C - 30s, 72°C - 40s), 72°C - 10 min.
Identyfikacja markera d508041
Rozdział elektroforetyczny produktów amplifikacji przeprowadzano w 3,0% żelu agarozowym z dodatkiem 0,01% bromku etydyny, w buforze 1xTBE pH=8.5 przy napięciu 100 V przez 2,0 h. Jako wzorzec długości fragmentów DNA zastosowano GeneRuler Ladder 100 bp Plus (Fermentas). Po rozdziale żel podświetlano na transiluminatorze UV oraz wykonywano zdjęcie, po czym przeprowadzono komputerową analizę obrazów.
Wyniki
Testowanie markera d508041 na osobnikach populacji mapującej mieszańca 541 x MK wykazało dla markera d508041 98% zgodności segregacji markera z karłowatością (Fig. 1). Uzyskane dla 40 osobników trzech odmiennych od badanej populacji mapujących - 541xOK, 541xLK oraz 541xD1 wyniki identyfikacji z zastosowaniem markera d508041 oraz metody stanowiącej przedmiot wynalazku zaprezentowano na Fig. 2A (osobniki karłowe i wysokie populacji 541xOK), Fig. 2B (osobniki karłowe i wysokie populacji 541xLK) oraz fig. 2C (osobniki karłowe i wysokie populacji 541xD1). W przypadku populacji 541xOK (Fig. 2A) oraz populacji 541xD1 (Fig. 2C) nie stwierdzono sprzężenia markera d508041 z obecnym w tych populacjach nieznanym genem karłowatości, natomiast w przypadku populacji 541xLK (Fig. 2B), stwierdzono wyraźne sprężenie markera d508041 z obecnym w tej populacji genem karłowatości. Z tego powodu gen karłowatości obecny w tej populacji zidentyfikowano jako gen ct2 (Fig. 2B).
Zastosowanie testu molekularnego
Zastosowanie markera d508041 może być przydatne do identyfikacji genu ct2 obecnego w materiałach hodowlanych żyta.
Wykaz sekwencji
Sekwencja nr 1
MK61b_F1 TGTCTAAGTTGTCTTTCAGTGA
Sekwencja nr 2
MK64b_R4 GTTGCAAGTTCCCAAAGCCC
PL 235 221 B1
Claims (2)
1. Para oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości ct2 w roślinach żyta o sekwencjach nr 1 i 2, jak przedstawiono w wykazie sekwencji.
2. Sposób wykrywania obecności genu karłowatości ct2 w roślinach żyta, w którym to sposobie polimorficzny fragment DNA sprzężony z badanym genem amplifikowany jest w reakcji PCR z zastosowaniem pary starterów, po czym dokonuje się detekcji produktu amplifikacji, znamienny tym, że parę starterów stanowi para oligonukleotydowych starterów o sekwencjach nr 1 i 2, jak przedstawiono w wykazie sekwencji, przy czym w przypadku pary starterów o sekwencjach nr 1 i 2 stosuje się marker d508041 (Wzór 1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL426258A PL235221B1 (pl) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | Para oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości ct2 i sposób wykrywania recesywnego genu karłowatości ct2 w roślinach żyta (Secale cereale L.) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL426258A PL235221B1 (pl) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | Para oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości ct2 i sposób wykrywania recesywnego genu karłowatości ct2 w roślinach żyta (Secale cereale L.) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL426258A1 PL426258A1 (pl) | 2020-01-13 |
| PL235221B1 true PL235221B1 (pl) | 2020-06-15 |
Family
ID=69161618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL426258A PL235221B1 (pl) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | Para oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości ct2 i sposób wykrywania recesywnego genu karłowatości ct2 w roślinach żyta (Secale cereale L.) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL235221B1 (pl) |
-
2018
- 2018-07-09 PL PL426258A patent/PL235221B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL426258A1 (pl) | 2020-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104846099B (zh) | 与小麦株高相关的TaGS2基因的分子标记及其应用 | |
| CN107580631B (zh) | 预测实验油棕榈植物棕榈油产量的方法和snp检测试剂盒 | |
| Khattak et al. | Investigating the allelic variation of loci controlling rust resistance genes in wheat (Triticum aestivum L.) land races by SSR marker | |
| Manukyan et al. | Comprehensive assessment of the breeding material of winter wheat for resistance to moisture deficiency and productivity | |
| Selak et al. | Seed paternity analysis using SSR markers to assess successful pollen donors in mixed olive orchards | |
| CN108913698B (zh) | 一种与小麦穗发芽抗性/感性相关的caps标记及其应用 | |
| Karakotov et al. | Modern issues of sugar beet (Beta vulgaris L.) hybrid breeding | |
| US20250040501A1 (en) | Methods and assays for identifying, creating, and cultivating disease-resistant peanut lines | |
| PL235221B1 (pl) | Para oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości ct2 i sposób wykrywania recesywnego genu karłowatości ct2 w roślinach żyta (Secale cereale L.) | |
| JP4068110B2 (ja) | 赤かび病抵抗性因子に連鎖する遺伝マーカーおよびその利用 | |
| CN103468791A (zh) | 分子标记辅助选育豇豆耐鼓粒品种的方法及其使用的pcr引物组 | |
| Vega et al. | Marker-assisted genetic analysis of non-acclimated freezing tolerance and cold acclimation capacity in a backcross Solarium population | |
| CN100552039C (zh) | 辅助筛选高油玉米的方法及其专用数量性状基因位点 | |
| Bespalova et al. | Photoperiod sensitivity and molecular marking of genes Ppd and Vrn in connection with breeding alternative-habit wheat varieties | |
| Galaeva et al. | Association of microsatellite loci alleles of the group-5 of chromosomes and the frost resistance of winter wheat | |
| CN109295249B (zh) | 一个小麦白粉病成株期抗性qtl及其分子标记 | |
| Abdullaev et al. | Diversity of Dagestan barleys for the duration of the period between shooting and earing stages and alleles in the Ppd-H1 and Ppd-H2 loci | |
| EP4410097A1 (en) | Ergot resistance haplotypes in rye | |
| Liatukas et al. | Relationships between HMW-GS GluA1, GluB1 alleles and agronomic traits | |
| Lukina et al. | Genetic diversity of naked barley accessions from the VIR collection for resistance to powdery mildew in the North-West Region of the Russian Federation | |
| JP4134255B2 (ja) | 赤かび病抵抗性イネ科植物の判定キットおよびその利用 | |
| PL230793B1 (pl) | Dwie pary oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości dw9 i sposób wykrywania recesywnego genu karłowatości dw9 w roślinach żyta (Secale cereale L.) | |
| PL230800B1 (pl) | Para oligonukleotydowych starterów do wykrywania genu karłowatości Dw2 i sposób identyfikacji molekularnej genu Dw2 warunkującego dominującą karłowatość żyta (Secale cereale L.) | |
| Jalal et al. | Genetic diversity and molecular profiling of leaf rust resistance genes in different wheat (Triticum aestivum L.) genotypes | |
| Panelo et al. | Molecular marker analysis of spike fertility index and related traits in a bread wheat recombinant inbred line population |