Markery funkcjonalne dla cech ilościowych

Maria Surma

asur@igr.poznan.pl
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)

Tadeusz Adamski


Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)

Karolina Krystkowiak


Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)

Anetta Kuczyńska


Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)

Krzysztof Mikołajczak


Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)

Piotr Ogrodowicz


Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)

Abstrakt

Badania dotyczące molekularnych podstaw zmienności cech ilościowych są obecnie szeroko podejmowane, zarówno dla roślin, jak i zwierząt czy człowieka. Celem tych badań jest m.in. rozwój systemów markerów funkcjonalnych DNA (FM). Do opracowania markerów FM niezbędne jest więc funkcjonalne scharakteryzowanie wybranych genów i znajomość sekwencji ich alleli, identyfikacja polimorficznych motywów funkcjonalnych w obrębie tych genów i potwierdzenie związku między polimorfizmem sekwencji DNA a zmiennością cechy ilościowej. W pracy przedstawiono przykłady genów kandydujących do opracowania markerów funkcjonalnych: geny półkarłowatości Dwarf8 u kukurydzy i denso u jęczmienia oraz geny Glu1 kodujące wysokocząsteczkowe podjednostki białek gluteninowych u pszenicy. Przedyskutowano przewagę markerów funkcjonalnych nad markerami sprzężonymi z loci dla cech ilościowych.


Słowa kluczowe:

geny kandydujące, markery molekularne, polimorfizm, QTL

Ahmad M. 2000. Molecular marker-assisted selection of HMW glutenin alleles related to wheat bread quality by PCR-generated DNA markers Theor. Appl. Genet. 101: 892 — 896.
Google Scholar

Andersen J. R., Lübberstedt T. 2003. Functional markers in plants. Trends in Plant Science 8: 554 — 560.
Google Scholar

Anderson O. D., Greene F. C., Yip R. E., Halford N. G., Shewry P. R., Malpica-Romero J. M. 1989. Nucleotide sequences of the two high-molecular-weight glutenin genes from the D-genome of a hexaploid bread wheat, Triticum aestivum L. cv. Cheyenne. Nucleic Acids Res. 17: 461 — 462.
Google Scholar

Appels R., Gras P. W., Clarke B. C., Anderssen R. S., Wesley I. J., Bakes F. 2001. Molecular and genetic studies on processing traits of wheat flour. Euphytica 119: 49 — 54.
Google Scholar

Bagge M., Xia X., Lübberstedt T. 2007. Functional markers in wheat. Current Opinion in Plant Biology 10: 211 — 216.
Google Scholar

Bahraei S., Saidi A., Alizadeh D. 2004. High molecular weight glutenin subunits of current bread wheats grown in Iran. Euphytica 137: 173 — 179.
Google Scholar

Bronneke V., Zimmermann G., Killermann B. 2000. Effect of high molecular weight glutenins and D-zone gliadins on bread-making quality in German wheat varieties. Cereal Res. Commun. 28: 187 — 194.
Google Scholar

Butow B. J., Gale K. R., Ikea J., Juhász A., Bedö Z., Tamás L., Gianibelli M. C. 2004. Dissemination of the highly expressed Bx7 glutenin subunit (Glu-B1 al alleles) in wheat as revealed by novel PCR markers and HPLC. Theor. Appl. Genet. 109: 1525 — 1535.
Google Scholar

De Bustos A., Rubio P., Jouve N. 2000. Molecular characterisation of the inactive allele of the gene Glu-A1 and the development of a set of AS-PCR markers for HMW glutenins of wheat. Theor. Appl. Genet. 100: 1085 — 1094.
Google Scholar

Dunford R. P., Kurata N., Laurie D. A., Money T. A., Minobe Y., Moore G. 1995. Conservation of fine-scale DNA marker order in the genomes of rice and the Triticeae. Nucleic Acids Res. 23: 2724 — 2728.
Google Scholar

European Brewery Convention 1989. In: Pierce J. B. (ed.) Advances in Malting Barley 1989. European Brewery Convention, The Netherlands.
Google Scholar

Gautier M. F., Aleman M. E., Guirao A., Marion D., Joudrier P. 1994. Triticum aestivum puroindolines, two basic cysteine rich seed proteins: cDNA sequence analysis and developmental gene expression. Plant Mol. Biol. 25: 43 — 47.
Google Scholar

Górny A. G. 2005. Genetyka kukurydzy uprawnej, Zea mays, L. W: A. G. Górny (red): Zarys genetyki zbóż, t. 2. Pszenica, kukurydza, owies: 125 — 310.
Google Scholar

Gross C., Bervas E., Charmet G. 2004. Genetic analysis of grain protein content, grain hardness and dough rheology in a hard  hard bread wheat progeny. J. Cereal Sci. 40: 93 — 100.
Google Scholar

Haahr V., von Wettstein D. 1976. Studies of an induced, high-yielding dwarf-mutant of spring barley. Barley Genetics III. Proceedings of the Third International Barley Genetics Symposium, Garching 1975. Verlag Karl Thieming, Munich: 215 — 218.
Google Scholar

Hayes P. M., Blake T., Chen T. H. H., Tragoonrung S., Chen F., Pan A., Liu B. 1993. Quantitative trait loci on barley (Hordeum vulgare L.) chromosome 7 associated with components of winterhardiness. Genome 36: 66 — 71.
Google Scholar

Horvat D., Jurcovic Z., Sudar R., Pavlinic D., Simic G. 2002. The relative amounts of HMW glutenin subunits of OS wheat cultivars in relation to bread-making quality. Cereal Res. Commun. 30: 415 — 422.
Google Scholar

Ivanov P., Todorov I., Stoeva I., Ivanowa I. 1998. Biochemical and technological characteristics of Triticum aestivum lines from two crosses between high and low breadmaking quality cultivars. Cereal Res. Commun. 26 (4): 455 — 461.
Google Scholar

Jansen R. C. 1997. Mapping QTLs in experimental and breeding populations. In: Advances in Biometrical Genetics (P. Krajewski, Z. Kaczmerek ed.), Instytut Genetyki Roślin PAN w Poznaniu: 27 — 34.
Google Scholar

Jansen R., Nap J. P. 2001. Genetical genomics: the added value from segregation. Trends in Genetics 17: 338 — 391.
Google Scholar

Jia Q., Zhang J., Wescott S., Zhang X-Q., Bellgard M., Lance R., Li Ch. 2009. GA-20 oxidase as a candidate for the semidwarf gene sdw1/denso in barley. Func. Integr. Genomics 9: 255 — 262.
Google Scholar

Kipp B., Berlitz H.D., Seilmeier W., Wieser H. 1996. Comparative Studies of High M r Subunits of Rye and Wheat. I. Isolation and Biochemical Characterisation and Effects on Gluten Extensibility. J. Cereal Sci. 23: 227 — 234.
Google Scholar

KoesterR., Sisco P., Stuber C. 1993. Identification of quantitative trait loci controlling days to flowering and plant height in two near-isogenic lines of maize. Crop Sci. 33: 1209 — 1216.
Google Scholar

Laurie D. A., Pratchett N., Romero C., Simpson E., Snape J. W. 1993. Assignment of the denso dwarfing gene to the long arm of chromosome 3H of barley by use of RFLP markers. Plant Breeding 111: 198 — 203.
Google Scholar

Law C. N., Bhandari D. G., Salmon S. E., Greenwell P. W., Foot I. M. Cauvain S. P., Sayers E. J., Worland A. J. 2005. Novel genes on chromosome 3A influencing breadmaking quality in wheat, including a new gene for loaf volume, Lvl 1. J. Cereal Sci. 41: 317 — 326.
Google Scholar

Lei Z. S., Gale K. R., He Z. H., Gianibelli C., Larroque O., Xia X. C. Butow B. J., Ma W. 2006. Y-type gene specific markers for enhanced discrimination of high-molecular weight glutenin alleles at the Glu-B1 locus in hexaploid wheat. J. Cereal Sci. 43:94 — 101.
Google Scholar

Lübberstedt T., Zein I., Andersen J.R., Wenzel G., Krützfeldt B., Eder J., Ouzunova M., Chun S. 2005. Development and application of functional markers in maize. Euphytica 146: 101 — 108.
Google Scholar

Mickelson H. R., Rasmusson D. C. 1994. Genes for short stature in barley. Crop Sci. 34: 1180 — 1183.
Google Scholar

Peng J., 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 giberellin response modulators. Nature 400: 256 — 261.
Google Scholar

Perretant M. R., Cadalen T., Charmet G., Sourdille P., Nicolas P., Boeuf C., Tixier M.H., Branlard G., Bernard S. 2000. QTL analysis of bread-making quality in wheat using a doubled haploid population. Theor. Appl. Genet.: 100: 1167 — 1175.
Google Scholar

Rodriguez-Quijano, M., Nieto-Taladriz M. T., Gomez M.,Vazquez J. F., Carrillo J. M. 2001. Quality influence comparison of some x- and y-type HMW-glutenin subunits coded by Glu-D1 locus. In: Z. Bedo & L. Lang (eds.). Wheat in a Global Environment. Kluwer Academic Publishers, The Netherlands: 189 — 194.
Google Scholar

Salmanowicz B. P., Surma M., Adamski T., Rębarz M. 2008. Effects of amounts of HMW glutenin subunits determined by capillary electrophoresis on technological properties in wheat doubled haploids. J. Sci. Food Agric. 88: 1716 — 1725.
Google Scholar

Sax K. 1923. The association of size differences with seed-coat pattern an pigmentation in Phaseolus vulgaris. Genetics 8: 552 — 560.
Google Scholar

Schwarz G., Felsenstein F.G., Wenzel G. 2004. Development and validation of a PCR-based marker assay for negative selection of the HMW glutenin allele Glu-B1-1d (Bx-6) in wheat. Theor. Appl. Genet. 109: 1064 — 1069.
Google Scholar

Sitnicka D., Figurska K., Orzechowski S. 2009. Analiza funkcjonalna genów. Postępy Biologii Komórki 36: 503 — 516.
Google Scholar

Smilde W. D., Haluskova J., Sasaki T., Graner A. 2001. New evidence for the synteny of rice chromosome 1 and barley chromosome 3H from rice expressed sequence tags. Genome 44: 361 — 367.
Google Scholar

Sturtevant A.H. 1913. The linear arrangement of six sex-linked factors in Drosophila, as shown by their mode of association. J. Exp. Zool. 14: 43 — 59.
Google Scholar

Tanksley S. D. 1993. Mapping polygenes. Annu. Rev. Genet. 27: 205 — 233.
Google Scholar

Thomas W. T. B., Powell W., Swantson J. S. 1991. The effects of major genes on quantitatively varying characters in barley. 4. GPert and denso loci and quality characters. Heredity 66: 381 — 389.
Google Scholar

Thornsberry J. M., Goodman M. M., Doebley J., Kresovich S., Nielsen D., Buckler E. S. 2001. Dwarf8 polymorphism associate with variation in flowering time. Nat. Genet. 28: 286 — 289.
Google Scholar

Tinker N. A., Mather D. E., Rossnagel B. G., Kasha K. J., Kleinhofs A., Hayes P. M., Falk D. E., Ferguson T., Shugar L. P., Legge W. G., Irvine R. B., Choo T. M., Briggs K. G., Ullricg S. E., Franckowiak J. D., Blake T. K., Graf R. J., Dofing S. M., Saghai Maroof M. A., Scoles G. J., Hoffman D., Dahleen L. S., Kilian A., Chen F., Biyashev R.M., Kudrna D., Steffenson A. 1996. Regions of the genome that affect agronomic performance in two-row barley. Crop Sci. 36: 1053 — 1062.
Google Scholar

Weegels P. L., Hamer R. J., Schofields J. D. 1996. Critical Review: Functional properties of wheat glutenin. J. Cereal Sci. 23:1 — 18.
Google Scholar

Yin X., Stam P., Johan Dourleijn C., Krop M. J. 1999. AFLP mapping of quantitative trait loci for yield-determining physiological characters in spring barley. Theor. Appl. Genet. 99: 244 — 253.
Google Scholar

Strony internetowe:
Google Scholar

http://www.arabidopsis.org/portals/genAnnotation/genome_snapshot.jsp.
Google Scholar

http://wheat.pw.usda.gov/GG2/index.shtml.
Google Scholar

Pobierz


Opublikowane
06/28/2012

Cited By / Share

Surma, M. (2012) „Markery funkcjonalne dla cech ilościowych”, Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, (264), s. 5–14. doi: 10.37317/biul-2012-0050.

Autorzy

Maria Surma 
asur@igr.poznan.pl
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland

Autorzy

Tadeusz Adamski 

Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland

Autorzy

Karolina Krystkowiak 

Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland

Autorzy

Anetta Kuczyńska 

Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland

Autorzy

Krzysztof Mikołajczak 

Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland

Autorzy

Piotr Ogrodowicz 

Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland

Statystyki

Abstract views: 296
PDF downloads: 89


Licencja

Prawa autorskie (c) 2012 Maria Surma, Tadeusz Adamski, Karolina Krystkowiak, Anetta Kuczyńska, Krzysztof Mikołajczak, Piotr Ogrodowicz

Creative Commons License

Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.

Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:

  1. Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
  2. Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
  3. Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
  4. Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
  5. Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
  6. Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
  7. Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.

Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:

  1. Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
  2. Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
  3. Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
  4. Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
  5. Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.

Inne teksty tego samego autora

1 2 > >>