Inżynieria chromosomowa w ulepszaniu roślin uprawnych
Adam J. Lukaszewski
bpschair@ucr.eduDepartment of Botany and Plant Sciences, University of California, Riverside, CA 92521, USA (United States)
Abstrakt
Inżynieria chromosomowa jest działaniem, mającym na celu wprowadzenie do rośliny uprawnej fragmentu chromatyny z pożądanym genem czy locus, bądź zmianę struktury chromosomów, podwyższającą wartość użytkową. Wytworzone konstrukty chromosomowe muszą kompensować nieobecność oryginalnego chromosomu; aby uniknąć wprowadzania cech sprzężonych introgesje z dzikich gatunków powinny obejmować minimalną ilość chromatyny. Techniki inżynierii chromosomowej obejmują losową fragmentację chromosomów i samoistne łączenie fragmentów w nowe układy, bądź wymuszoną rekombinację chromosomów. Fragmentacja produkuje znaczne liczby translokacji, ale większość z nich jest niekompensująca. Rekombinacja pozwala kontrolować pozycję i wielkość introgresji, ale często wymaga selekcji z olbrzymich populacji. Dobór metody powinien zależeć od celu zadania jak i dostępnych środków.
Słowa kluczowe:
chromosom, crossing over, fragmentacja, introgresja, rekombinacja, translokacjaBibliografia
Chetelat R. T., Meglic V. 2000. Molecular mapping of chromosome segments introgressed from Solanum lycopersicoides into cultivated tomato (Lycopersicon esculentum). Theor. Appl. Genet. 100: 323 — 241.
DOI: https://doi.org/10.1007/s001220050031
Google Scholar
Curtis C. A, Lukaszewski A. J., Chrzastek M. 1991. Metaphase I pairing of deficient chromosomes and genetic mapping of deficiency breakpoints in common wheat. Genome 34: 553 — 560.
DOI: https://doi.org/10.1139/g91-085
Google Scholar
Devos K. M., Atkinson M. D., Chinoy C. N., Francis H. A., Harcourt R. L., Koebner R. M. D, Liu, C. J., Masojc P., Xie D. X., Gale M. D. 1993. Chromosomal rearrangements in the rye genome relative to that of wheat. Theor. Appl. Genet. 85: 673 — 680.
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00225004
Google Scholar
Dubcovsky J., Luo M. C., Dvorak J. 1995. Differentiation between homoeologous chromosomes 1A of wheat and 1Am of Triticum monococcum and its recognition by the Ph1 locus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 6645 — 6649.
DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.92.14.6645
Google Scholar
Duvick D. N. 1990. The romance of plant breeding and other myths. In: Gene manipulation in plant improvement. J. P. Gustafson (ed.), Plenum Press, New York: 39 — 54.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4684-7047-5_3
Google Scholar
Dvorak, J., McGuire P. E. 1981. Nonstructural chromosome differentiation among wheat cultivars, with special reference to differentiation of chromosomes in related species. Genetics 97: 391 — 414.
DOI: https://doi.org/10.1093/genetics/97.2.391
Google Scholar
Friebe B., Jiang J., Raupp W. J., McIntosh R. A., Gill B. S. 1996. Characterization of wheat-alien translocations conferring resistance to diseases and pests: current status. Euphytica 91: 59 — 87.
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00035277
Google Scholar
Gale M. D., Atkinson M. D., Chinoy C. N., Harcourt R. L., Jia J., Li Q. Y., Devos K. M. 1993. Genetic maps of hexaploid wheat. Proc. 8th Int. Wheat Genet. Symp. Li Z.S., and Xin Z. Y., (eds.) Beijing, China: 29 — 40.
Google Scholar
Guzowska-Zimnoch E. 2001. Diploidalne mieszańce międzygatunkowe ziemniaka jako źródło odporności na mokrą zgniliznę bulw i czarną nóżkę w hodowli ziemniaka. Monografie i Rozprawy Naukowe IHAR, Radzików, 8/2001.
Google Scholar
Hagberg A., Hagberg P. 1991. Production and analysis of chromosome duplications in barley. In: Chromosome engineering in plants: genetics, breeding, evolution. Gupta, P. K., Tsuchiya T. (eds.) Elsevier, Amsterdam: 401 — 410.
DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-88259-2.50023-0
Google Scholar
Jauhar P. P. 1993. Cytogenetics of the Festuca-Lolium complex. Relevance to breeding. SpringerVerlag, Berlin.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-84086-9
Google Scholar
Jena K. K., Kush G. S., Kochert G. 1992. RFLP analysis of rice (Oryza sativa L.) introgression lines. Theor. Appl. Genet. 84: 608 — 616.
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00224159
Google Scholar
Kasha R. J., Burnham C. R. 1965. Location of interchange breakpoints in barley. II. Chromosome pairing and the intercross method. Can. J. Genet. Cytol. 7: 620 — 632.
DOI: https://doi.org/10.1139/g65-082
Google Scholar
Künzel G., Gecheff K. I., Schubert I. 2001. Different chromosomal distribution patterns of radiation-induced interchange breakpoints in barley: first post-treatment mitosis versus viable offspring. Genome 44: 128 — 132.
DOI: https://doi.org/10.1139/gen-44-1-128
Google Scholar
Lukaszewski A. J. 1995. Physical distribution of translocation breakpoints in homoeologous recombinants induced by the absence of the Ph1 gene in wheat and triticale. Theor. Appl. Genet. 90: 714 — 719.
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00222138
Google Scholar
Lukaszewski A. J. 1997. The development and meiotic behavior of asymmetrical isochromosomes in wheat. Genetics 145: 1155 — 1160.
DOI: https://doi.org/10.1093/genetics/145.4.1155
Google Scholar
Lukaszewski A. J. 2000. Manipulation of the 1RS.1BL translocation in wheat by induced homoeologous recombination. Crop Sci. 40: 216 — 225
DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci2000.401216x
Google Scholar
Luo M.-C., Dubcovsky J., Dvorak J. 1996. Recognition of homoeology by the wheat Ph1 locus. Genetics. 144: 1195 — 1203.
DOI: https://doi.org/10.1093/genetics/144.3.1195
Google Scholar
Masoud-Nejad, A., Nasuda S., McIntosh R. A., Endo T. R. 2002. Transfer of rye chromosome segments to wheat by a gametocidal system. Chromosome Res. 10: 349 — 357.
DOI: https://doi.org/10.1023/A:1016845200960
Google Scholar
Naranjo T., Fernandez-Rueda P. 1996. Pairing and recombination between individual chromosomes of wheat and rye in hybrids carrying the ph1b mutation. Theor. Appl. Genet. 93: 242 — 248.
DOI: https://doi.org/10.1007/s001220050272
Google Scholar
Nasuda S., Friebe B., Busch W., Kynast R. G., Gill B. S. 1998. Structural rearrangement in chromosome 2M of Aegilops comosa has prevented the utilization of the compare and related wheat-A. comosa translocations in wheat improvement. Theor. Appl. Genet. 96: 780785
DOI: https://doi.org/10.1007/s001220050802
Google Scholar
Riley R., Chapman V. 1958. Genetic control of the cytologically diploid behaviour of hexaploid wheat. Nature (London) 182: 713 — 715.
DOI: https://doi.org/10.1038/182713a0
Google Scholar
Sears E. R. 1956. The transfer of leaf rust resistance from Ae. umbellulata to wheat. Brookhaven Symp. Biol. 9: 1 — 22.
Google Scholar
Sears E. R. 1981. Transfer of alien genetic material to wheat. In: Wheat science: today and tomorrow. Evans, L. T., W. J. Peacock (Eds.), Cambridge Univ. Press, Cambridge: 75 — 89.
Google Scholar
Sears E. R., Okamoto M. 1958. Intergenomic chromosome relationships in hexaploid wheat. Proc. 10th Int. Congr. Genet.: 258 — 259.
Google Scholar
Shen P., Huang H. V. 1986. Homologous recombination in Escherichia coli: dependence on substrate length and homology. Genetics 112: 441 — 457.
DOI: https://doi.org/10.1093/genetics/112.3.441
Google Scholar
Singh R. P., Huerta-Espino J., Rajaram S., Crossa J. 1998. Agronomic effects from chromosome translocations 7DL.7Ag and 1BL.1RS in spring wheat. Crop Sci. 38: 27 — 33.
DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci1998.0011183X003800010005x
Google Scholar
Zwierzykowski Z., Lukaszewski A. J., Naganowska B., Lesniewska A. 1999. The pattern of homoeologous recombination in triploid hybrids of Lolium multiflorum with Festuca pratensis. Genome 42: 720 — 726.
DOI: https://doi.org/10.1139/g98-169
Google Scholar
Autorzy
Adam J. Lukaszewskibpschair@ucr.edu
Department of Botany and Plant Sciences, University of California, Riverside, CA 92521, USA United States
Statystyki
Abstract views: 58PDF downloads: 22
Licencja
Prawa autorskie (c) 2003 Adam J. Lukaszewski
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:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- 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.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- 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:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- 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),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
