Ocena zróżnicowania genetycznego i zawartości neurotoksyny β-ODAP w wybranych gatunkach z rodzaju Lathyrus
Katarzyna Pankiewicz
office@igr.poznan.plInstytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu (Poland)
Wojciech Rybiński
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu (Poland)
Abstrakt
Celem pracy było zbadanie zróżnicowania genetycznego pomiędzy wybranymi gatunkami z kolekcji rodzaju Lathyrus z wykorzystaniem polimorficznych losowo amplifikowanych fragmentów DNA oraz ocena zawartości kwasu β-N-oxalyl-L-α-β-diaminopropionowego (β-ODAP). Materiał do badań stanowiły rośliny reprezentujące cztery gatunki: L. sativus, L. cicera, L. tingitanus i L. gorgoni. Przeprowadzono reakcję RAPD-PCR dla 28 dziesięcionukleotydowych starterów o losowej sekwencji, otrzymując polimorfizm na poziomie 97%. Obliczone współczynniki podobieństwa wg Nei’a pomiędzy gatunkami przyjmowały wartości od 0,21 dla pary L. tingitanus - L. cicera do 0,53 dla L. sativus - L. cicera. Najwyższe podobieństwo wewnątrz gatunków obserwowano u roślin z gatunku L. sativus (0,84), najmniejsze u L. tingitanus (0,38). Uzyskane wyniki przedstawiono w postaci dendrogramu. Analiza zawartości β-ODAP przeprowadzona została z wykorzystaniem specyficznej reakcji z aldehydem o-ftalowym (OPT) i pomiaru absorbancji przy 425 nm. Najwyższą zawartość neurotoksyny w suchej masie nasion wykryto u L. tingitanus i L. gorgoni wynosiła ona u obu tych gatunków ponad 1g/kg s.m. Ponad dwadzieścia razy niższą zawartość β-ODAP odnotowano u jednej z form kolekcyjnych należącej do gatunku L. sativus.
Słowa kluczowe:
Lathyrus, β-ODAP, RAPD, podobieństwo genetyczneBibliografia
Addis G., Narayan R. J. K. 1994. Developmental variation of the neurotoxin, β-N -oxalyl-l -α,β-diaminopropionic acid (ODAP), in Lathyrus sativus. Ann. Botany 74: 209 — 215.
Google Scholar
Belaïd, Y., Chtourou-Ghorbel N., Marrakchi M., Trifi-Farah N. 2006. Genetic diversity within and between populations of Lathyrus genus (Fabaceae) revealed by ISSR markers. Genetic Resources and Crop Evolution 53: 1413 — 1418.
Google Scholar
Briggs C. J., Parreno N., Campbell C. G. 1983. Photochemical assessment of Lathyrus species for the neurotoxin agent, β-N -oxalyl-l -α,β-diaminopropionic acid. Planta Med. 47:188 — 190.
Google Scholar
Campbell C. J., Briggs C. J. 1987. Registration of low neurotoxin content Lathyrus germplasm LS8246. Crop Science 27: 821.
Google Scholar
Campbell C. G., Mehra R. B., Agrawal S .K., Chen Y.Z., Abd El Moneim A., Khawaja H. I. T., Yadov C. R., Tay J. U., Araya W. A. 1994. Current status and future research strategy in breeding grasspea (Lathyrus sativus). Euphytica 73: 167–175.
Google Scholar
Campbell C. G. 1997. Grass pea (Lathyrus sativus L.). Promoting the conservation and use of underutilized and neglected crops. 18. Institute of Plant genetics and Crop Plant Research, Gatersleben/International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy: 1 — 92.
Google Scholar
Chtourou-Ghorbel N., Lauga B., Ben Brahim N., Combes D., Marrakchi M. 2002.Genetic variation analysis in the genus Lathyrus using RAPD markers. Genetic Resources and Crop Evolution, Vol. 49 (4): 365 — 372.
Google Scholar
Croft A. M., Pang E. C. K., Taylor P. W. J. 1999. Molecular analysis of Lathyrus sativus L. (grasspea) and related Lathyrus species. Euphytica 107: 167 — 176.
Google Scholar
Dziamba S. 1997. Agrotechnika i hodowla lędźwianu siewnego. Międzynarodowe Sympozjum Naukowe „Lędźwian siewny – agrotechnika i wykorzystanie w żywieniu zwierząt i ludzi”. Radom, 9-10 czerwca 1997: 27 — 33.
Google Scholar
Getahun, H., Mekonnen, A., Tekle Haimanot, R., Lambein, F., 1999. Epidemic of neurolathyrism in Ethiopia. Lancet 354: 306 — 307.
Google Scholar
Hanbury C. D., Siddique K. H. M., Galwey N. W., Cocks P. S. 1999. Genotype environment interaction for seed yield and ODAP concentration of Lathyrus sativus L. and L. cicera L. in Mediterranean-type environments. Euphytica 110: 45 — 60.
Google Scholar
Hanbury C. D., White C. L., Mullan B. P., Siddique K. H. M. 2000. A review of the potential of Lathyrus sativus L. and L. cicera L. grain for use as animal feed. Anim. Feed Sci. Technol. 87: 1 — 27.
Google Scholar
Hussain M., Chowdhury B., Haque R., Lambein F. 1997. Effect of water stress, salinity, interaction of cations, stage of maturity of seeds and storage devices on the ODAP content of Lathyrus sativus. In: Tekle Haimanot, R., Lambein, F. , Lathyrus and Lathyrism, a Decade of Progress. University of Ghent, Belgium: 107 — 112.
Google Scholar
Jeswani L. M., Lal B. M., Prakesh S. 1970. Studies on the development of low neurotoxin lines in Lathyrus sativus (Khesari). Curr. Sci.22: 518.
Google Scholar
Mehra R.B., Raju D. B., Himabindu K. 1995. Evaluation and utilization od Lathyrus sativus collection in India. In: Lathyrus Genetic Resources in Asia. Proceedings of a Regional Workshop, 27-29 December 1995. Indira Gandhi Agricultural University, Raipur, India: 37 — 43.
Google Scholar
Murray M. G., Thompson W.F. 1980 Rapid isolation of high molecular weight plant DNA. Nucl. Acids Res. 8: 4321 — 4325.
Google Scholar
Nei M., Li W. H. 1979. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction. Proceedings of the Academy of Sciences of the USA 76: 5269 — 5273.
Google Scholar
Rao S. L. N. 1978. A sensitive and specific colorimetric method for determination of α,β-diaminopropionic acid and Lathyrus sativus neurotoxin. Anal. Biochem. 86: 386 — 395.
Google Scholar
Roy P. K., All K., Gupta A., Barat G. K., Mehta S. L. 1993. β-N -oxalyl-l -α,β-diaminopropionic acid in somaclones derived from internode explants of Lathyrus sativus. J. Plant Biochem. Biotechnol. 2: 9 — 13.
Google Scholar
Rybiński W. 2003. Mutagenesis as a tool for improvement of traits in grasspea (Lathyrus sativus). Lathyrus Lathyrism Newsletter 3: 27 — 32.
Google Scholar
Rybiński W., Grela E.R. 2007. Zróżnicowanie genetyczne cech i składu chemicznego nasion mutantów lędźwianu siewnego. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 517: 613 — 627.
Google Scholar
Santha I.M., Mehta S.L. 2001. Development of low ODAP somaclones of Lathyrus sativus. Lathyrus Lathyrism Newsletter 2: 42.
Google Scholar
Spencer P.S., Ludolph A., Dwivedi M.P., Roy D.N., Hugon J., Schaumburg H.H. 1986. Lathyrism: evidence for role of the neuroexcitary amino acid BOAA. Lancet 2: 1066 — 1067.
Google Scholar
Spencer P.S., Ludolph A.C., Kisby G.E., 1993. Neurologic diseases associated with use of plant components with toxic potential, Environ. Res. 62: 106 — 113.
Google Scholar
Studziński T., Grela E.R. 1997. Składniki przeciwżywieniowe nasion lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) i mechanizmy ich szkodliwego działania. Międzynarodowe Sympozjum Naukowe „Lędźwian siewny – agrotechnika i wykorzystanie w żywieniu zwierząt i ludzi”. Radom, 9-10 czerwca 1997: 72 — 79.
Google Scholar
Vaz Patto M. C., Skiba B., Pang E. C. K., Ochatt S. J., Lambein F., Rubiales D. 2006. Lathyrus improvement for resistance against biotic and abiotic stresses: From classical breeding to marker assisted selection. Euphytica 147: 133 — 147.
Google Scholar
Waghmare V. N., Mehra R. B. 2000. Induced mutation in grasspea (Lathyrus sativus L.). Lathyrus Lathyrism Newsletter 1: 21 — 24.
Google Scholar
Autorzy
Katarzyna Pankiewiczoffice@igr.poznan.pl
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu Poland
Autorzy
Wojciech RybińskiInstytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu Poland
Statystyki
Abstract views: 24PDF downloads: 33
Licencja
Prawa autorskie (c) 2008 Katarzyna Pankiewicz, Wojciech Rybiński
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.
Inne teksty tego samego autora
- Wojciech Rybiński, Jan Bocianowski, Katarzyna Pankiewicz, Zróżnicowanie cech morfologicznych i plonotwórczych u indukowanych mutantów odmian lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 249 (2008): Wydanie regularne
- Wojciech Rybiński, Tadeusz Adamski, Maria Surma, Jan Bocianowski, Uzyskiwanie haploidów i ocena zmienności cech ilościowych linii dihaploidalnych jęczmienia jarego z wykorzystaniem metody Hordeum bulbosum i mutagenezy , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 275 (2015): Wydanie regularne
- Katarzyna Pankiewicz, Wojciech Rybiński, Zygmunt Kaczmarek, Ocena zmienności fenotypowej i molekularnej okrągłonasiennej formy lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 260/261 (2011): Wydanie regularne
- Wojciech Rybiński, Jan Bocianowski, Szymon Dziamba, Zmienność cech ilościowych u wybranych odmian lokalnych lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 264 (2012): Wydanie regularne
- prof. dr hab. Wojciech Rybiński, Wojciech Święcicki , Paweł Barzyk , Analiza zmienności genetycznej i piramidyzacja genów warunkujących cechy użytkowe łubinu białego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- Wojciech Rybiński, Karolina Krystkowiak, Anetta Kuczyńska, Michał Rębarz, Zróżnicowanie nagoziarnistych mutantów jęczmienia jarego (Hordeum vulgre L.) na poziomie fenotypowym i molekularnym , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 245 (2007): Wydanie regularne
- Wojciech Rybiński, Michał Starzycki, Robert Rusinek, Jan Bocianowski, Bogusław Szot, Zmienność składu chemicznego nasion roślin strączkowych i ich odporności na obciążenia mechaniczne , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 268 (2013): Wydanie regularne
- Wojciech Rybiński, Jan Bocianowski, Michał Starzycki, Analiza zmienności cech ilościowych i składu chemicznego nasion wybranych obiektów kolekcyjnych lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) i czerwonego (Lathyrus cicera L.) o zróżnicowanym pochodzeniu geograficznym , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 274 (2014): Wydanie regularne
- Elżbieta Starzycka-Korbas, Michał Starzycki, Piotr Kamiński, Mirosława Dabert, Wojciech Rybiński, Grzegorz Budzianowski, Michał Stefanowicz, Badania odporności mieszańców międzygatunkowych z plemienia Brassiceae na porażenie powodowane przez patogeny Leptosphaeria sp. i Alternaria sp. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 282 (2017): Wydanie regularne
- Wojciech Rybiński, Katarzyna Pankiewicz, Jan Bocianowski, Michał Rębarz, Analiza wybranych cech na poziomie fenotypowym i molekularnym u dwu- i wielorzędowych linii podwojonych haploidów jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 249 (2008): Wydanie regularne
