DOI: https://doi.org/10.18523/2617-4529.2020.3.14-19

Поліморфізм за мікросателітними локусами у пшениці Мігушової та сортів пшениці м’якої

Natalia Tytenko, Tetiana Iefimenko, Anastasiia Navalihina, Vitalii Shpylchyn, Viktoriia Martynenko, Tetiana Pasichnyk, Maksym Antonyuk

Анотація


Фузаріоз колоса є одним із поширених по всьому світу та найнебезпечніших захворювань пшениці. За стійкість рослин до збудника відповідають кілька головних генів із різних геномів Triticinae, однак пшениця м’яка таких генів практично не має. Пшеницю Мігушової (Triticum miguschovae Zhir.) з геномом AbAbGGDD визнано генотипом, стійким до фузаріозу колоса. Для її ефективного залучення як джерела інтрогресій до геному пшениці м’якої потрібно ідентифікувати молекулярно-генетичні маркери, за якими можна детектувати наявність чужинного хроматину в інтрогресивних лініях, що будуть створені на основі геному пшениці м’якої за участю пшениці Мігушової. Як джерело поліморфізмів для створення молекулярно-генетичних маркерів використано мікросателітні локуси (SSR), хромосомна локалізація яких для пшениці м’якої є відомою. Метод ідентифікації поліморфізмів – ПЛР з праймерами SSR-локусів, хромосомна локалізація яких для пшениці м’якої встановлена. З 52 перевірених мікросателітних локусів, локалізованих на хромосомах А, В та D семи гомеологічних груп, продукти ампліфікації ДНК виявились однаковими для досліджених видів пшениці для 31 локуса. Високоінформативними були 14 локусів: 3, 3, 0, 1, 3, 2, 2, відповідно, на хромосомах гомеологічних груп від 1-ї до 7-ї. За цими локусами ДНК пшениці Мігушової утворює специфічний продукт на спектрі. Ще сім локусів визнано такими з обмеженою інформативністю, тому що ДНК пшениці Мігушової не формує з відповідними праймерами специфічного продукту (нуль-алель). За даними мікросателітного аналізу, не всі хромосоми пшениці Мігушової можуть бути ідентифіковані як заміщені у складі інтрогресивних похідних від її схрещування з сортами пшениці м’якої. Однак якщо до мікросателітних маркерів додати наявні результати вивчення поліморфізму між пшеницею Мігушової та сортами пшениці м’якої за генами запасних білків та ферментів, ідентифікуються хромосоми всіх гомеологічних груп пшениці з геномом AbAbGGDD.

Матеріал надійшов 16.04.2020


Ключові слова


пшениця Мігушової; пшениця м’яка; SSR-локуси; поліморфізм; інтрогресія

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Brar GS, Brûlé-Babel AL, Ruan Y, Henriquez MA, Pozniak CJ, Kutcher HR, et al. Genetic factors affecting Fusarium head blight resistance improvement from introgression of exotic Sumai 3 alleles (including Fhb1, Fhb2, and Fhb5) in hard red spring wheat. BMC Plant Biol. 2019;19(1):179. DOI: 10.1186/s12870-019-1782-2

Buerstmayr H, Ban T, Anderson JA. QTL mapping and marker-assisted selection for Fusarium head blight resistance in wheat: a review. Plant Breeding. 2009;128:1–26. DOI: 10.1111/j.1439-0523.2008.01550.x

McCartney CA, Brûlé-Babel AL, Fedak G, Martin RA, McCallum BD, Gilbert J, et al. Fusarium head blight resistance QTL in the spring wheat cross Kenyon/86ISMN 2137. Front Microbiol. 2016;7:1542. DOI: 10.3389/fmicb.2016.01542

Fedak G. Alien Introgressions from wild Triticum species, T. monococcum, T. urartu, T. turgidum, T. dicoccum, T. dicoccoides, T. carthlicum, T. araraticum, T. timopheevii, and T. miguschovae. In: Alien Introgression in Wheat. Springer Inter Pub: Switzerland; 2015, p. 191–219. DOI: 978-3-319-23494-6_8

Ceoloni C, Forte P, Kuzmanović L, Tundo S, Moscetti I, De Vita P, et al. Cytogenetic mapping of a major locus for resistance to Fusarium head blight and crown rot of wheat on Thinopyrum elongatum 7EL and its pyramiding with valuable genes from a Th. Ponticum homoeologous arm onto bread wheat 7DL. Theor Appl Genet. 2017;130(10):2005–24. DOI: 10.1007/s00122-017-2939-8

Buerstmayr H, Steiner B, Hartl L, Griesser M, Angerer N, Lengauer D, et al. Molecular mapping of QTLs for Fusarium head blight resistance in spring wheat. II. Resistance to fungal penetration and spread. Theor Appl Genet. 2003;107(3):503–8. DOI: 10.1007/s00122-003-1272-6

Cainong JC, Bockus WW, Feng Y, Chen P, Qi L, Sehgal SK, et al. Chromosome engineering, mapping, and transferring of resistance to Fusarium head blight disease from Elymus tsukushiensis into wheat. Theor Appl Genet. 2015;128(6):1019–27. DOI: 10.1007/s00122-015-2485-1

Guo J, Zhang X, Hou Y, Cai J, Shen X, Zhou T, et al. High-density mapping of the major FHB resistance gene Fhb7 derived from Thinopyrum ponticum and its pyramiding with Fhb1 by marker-assisted selection. Theor Appl Genet. 2015;128(11):2301–16. DOI: 10.1007/s00122-015-2586-x

Guyomarc’h H, Sourdille G, Charmet G, Edwards J, Bernard M. Characterisation of polymorphic microsatellite markers from Aegilops tauschii and transferability to the D-genome of bread wheat. Theor Appl Genet. 2002;104:1164–72. DOI: 10.1007/s00122-001-0827-7

Röder MS, Korzun V, Wendehake K, Plaschke J, Tixier M-H, Leroy P, et al. A microsatellite map of wheat. Genetics. 1998;149:2007–23.

Somers DJ, Isaac P, Edwards PK. A high-density microsatellite consensus map for bread wheat (Triticum aestivum L.). Theor Appl Genet. 2004;109:1105–14. DOI: 10.1007/s00122-004-1740-7

Gupta PK, Balyan HS, Edwards KJ, Isaak P. Genetic mapping of 66 new microsatellite (SSR) loci in bread wheat. Theor Appl Genet. 2002;105:413–22. DOI: 10.1007/s00122-002-0865-9

Pasichnyk ТV, Antonyuk МZ, Ternovska ТК. Protein polymorphism of cross components at development of common wheat lines with introgression from Triticum miguschovae Zhir. Factors in Experimental Evolution of Organisms. 2018;22:62–8. DOI: 10.7124/feeo.v22.925






Copyright (c) 2020 Natalia Tytenko, Tetiana Iefimenko, Anastasiia Navalihina, Vitalii Shpylchyn, Viktoriia Martynenko, Tetiana Pasichnyk, Maksym Antonyuk

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.