Analiza wybranych cech na poziomie fenotypowym i molekularnym u dwu- i wielorzędowych linii podwojonych haploidów jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.)
Wojciech Rybiński
office@igr.poznan.plInstytut Genetyki Roślin PAN, Poznań (Poland)
Katarzyna Pankiewicz
Instytut Genetyki Roślin PAN, Poznań (Poland)
Jan Bocianowski
Katedra Metod Matematycznych i Statystycznych, Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań (Poland)
Michał Rębarz
Instytut Genetyki Roślin PAN, Poznań (Poland)
Abstrakt
W wyniku wcześniejszych prac wykonanych w Pracowni Genetyki Ilościowej IGR PAN w Poznaniu uzyskano linie podwojonych haploidów metodą H. bulbosum, z wykorzystaniem traktowań mutagennych ziarniaków mieszańców uzyskanych ze skrzyżowania dwóch odmian jęczmienia jarego: dwurzędowej odmiany Maresi i sześciorzędowej odmiany Klimek. Zmienność na poziomie fenotypowym analizowano na podstawie doświadczenia polowego a na poziomie molekularnym poprzez ocenę podobieństwa genetycznego przy zastosowaniu markerów RAPD. Wykorzystując jedenaście wybranych wcześniej starterów PCR-RAPD uzyskano łącznie 87 produktów amplifikacji, z czego 87,4% wykazywało polimorfizm. Stwierdzono znaczny polimorfizm w grupie linii otrzymanych z mieszańców, których ziarniaki poddawano działaniu mutagenu. Wykazano także, że linie w tej grupie w porównaniu z grupą linii kontrolnych charakteryzują się większym zróżnicowaniem na poziomie fenotypowym, pod względem analizowanych cech. Większe zróżnicowanie linii DH w grupie z mutagenem w porównaniu z grupą kontrolną wykazane na poziomie fenotypowym i w mniejszym stopniu na poziomie molekularnym wskazuje, że zmien¬ności rekombinacyjnej utrwalonych mieszańców DH towarzyszy dodatkowa zmienność mogąca wynikać z efektów mutacyjnych wywołanych działaniem mutagenu.
Słowa kluczowe:
jęczmień jary, linie podwojonych haploidów, indukowanie mutacji, podobieństwo genetyczne, RAPD, zmienność fenotypowaBibliografia
Adamski T. 1993. Wykorzystanie linii podwojonych haploidów w analizie statystyczno-genetycznej cech ilościowych. Instytut Genetyki Roślin, Poznań 1993. Seria: Rozprawy i Monografie 2: 1 — 61.
Google Scholar
Adamski T., Jeżowski S., Majewska T., Surma M. 1990. Efektywność metody bulbosowej w zależności od genotypu Hordeum vulgare i Hordeum bulbosum. Hodowla Roślin 4–5: 1 — 5.
Google Scholar
Barua U. M., Chalmers K. J., Hackett C. A., Thomas W. T. B., Powell W., Waugh R. 1993. Identification of RAPD markers linked to the Rhynchosporium secalis resistance locus in barley using near-isogenic lines and bulked segregant analysis. Heredity 71: 177 — 184.
Google Scholar
Bouma J., Ohnoutka Z. 1991. Importance and application of the mutant “Diamant” in spring barley breeding. In: Plant Mutation Breeding for Crop Improvement. Proc. of a symposium, Vienna, 18-22 June 1990. International Atomic Energy Agency, Vienna 1991, Vol.1: 127 — 133.
Google Scholar
Caliński T., Dyczkowska A., Kaczmarek Z. 1976. Algorytmy Biometrii i Statystyki. Zeszyt 5: 77 — 113.
Google Scholar
Campbell C. G, Mehra R. B., Agrawal S. K., Chen Y. Z., El Moneim B., Khawaja H. I. T., Yadow C. R., Tay J. U., Araya W. A. 1994. Current status and future strategy in breeding grasspea (Lathyrus sativus L.). Euphytica 37, 167 — 175.
Google Scholar
Ceranka B., Chudzik H., Czajka S., Kaczmarek Z. 1997. Wielozmienna analiza wariancji dla doświadczeń wieloczynnikowych. Algorytmy Biometrii i Statystyki. Zeszyt 6: 51 — 60.
Google Scholar
Chen Y. 1983. Anther and pollen culture of rice in China, Cell and Tissue Culture Techniques for Cereal Crops Improvement, Science Press, Beijing and Manila: 11 — 26.
Google Scholar
Czembor H. J. 1989. Stan i perspektywy hodowli w Polsce. Biul. IHAR 171/172: 5 — 14.
Google Scholar
Czembor H. J. 1997. Hodowla jęczmienia w Polsce i Europie. Agrotechnika i Wykorzystanie Jęczmienia, Seminarium Naukowe, Puławy, 23-24 października 1997: 41 — 48.
Google Scholar
Czembor J. H., Czembor H. J., Jestin L. 2003. Określenie odporności na mączniaka w liniach wyselekcjonowanych z odmian miejscowych jęczmienia pochodzących z Nepalu. II Ogólnopolska Konferencja „Zasoby Genowe Roślin w Ochronie Różnorodności Biologicznej”, Skierniewice, 22–23 październik, Streszczenia: 128.
Google Scholar
Czembor H. J., Czembor J. H. 2003. Linie odmian miejscowych jęczmienia z Afryki Północnej jako źródło odporności na rdzę karłową. Ogólnopolska Konferencja „Zasoby Genowe Roślin w Ochronie Różnorodności Biologicznej”, Skierniewice, 22-23 październik, Streszczenia: 131.
Google Scholar
Ehrenberg L., Gustafsson A., Lundqvist U. 1961. Viable mutants induced in barley by ionizing radiations and chemical mutagens. Hereditas 47: 243 — 282.
Google Scholar
Gaul H. 1963. Mutationen in der Pflanzenzüchtung. Z. Pflanzenzϋchtung 50: 194 — 307.
Google Scholar
Gottschlak W., Wolff G. 1983. Induced Mutations in Plant Breeding. Monographs on Theoretical and Applied Genetics 7. Springer Verlag, Berlin, Heildelberg, New York, Tokyo, 1983: 1 — 238.
Google Scholar
Hang A., Burton C. S., Hoffman D. L., Jones B. L. 2000. Random amplified polymorphic primer-generated embryo DNA polymorphism among 16 North American malting barley cultivars. J. Am. Soc. Brew. Chem. 58 (4): 147 — 151.
Google Scholar
Kapała A., Rybiński W. 1996. Zmienność ilości i jakości białka oraz zdolności plonowania u krótkosłomych mutantów jęczmienia jarego. Biul. IHAR 200:191 — 195.
Google Scholar
Kirishnaswami R. 1967. Radiation induced dwarf mutants in barley. Curr. Sci. 36 (12): 327 — 328.
Google Scholar
Kuczyńska A., Milczarski P., Surma M., Masojć P., Adamski T. 2001. Genetic diversity among cultivars of spring barley revealed by random amplified polymorphic DNA (RAPD). J. Appl. Genet. 42(1): 43 — 48.
Google Scholar
Kuczyńska A., Bocianowski J., Masojć P., Surma M., Adamski T. 2003. Zastosowanie markerów RAPD do określenia podobieństwa genetycznego odmian jęczmienia ozimego (Hordeum vulgare L.). Biul. IHAR 226/227 (1): 81 — 85.
Google Scholar
Kuczyńska A., Bocianowski J., Surma M., Kaczmarek Z., Adamski T. 2004. Relationship between phenotypic and genetic distances in a set of barley breeding lines. In: 9th International Barley Genetics Symposium, Proccedings, J. Spunar; J. Janikowa (eds.) Brno, Czech Republic, 20–26 June 2004: 88 — 92.
Google Scholar
Kumar S., Bansal H.C., Singh D., Swaminathan M.S. 1967. Pathways of height reduction in induced dwarf mutation in barley. Z. Pflanzenzϋchtung 57: 317 — 324.
Google Scholar
Laib Y., Szarejko I., Polok K., Małuszyński M. 1996. Barley anther culture for doubled haploid mutant production. Mutation Breeding Newsletter 42: 13 — 15.
Google Scholar
Małuszyński M., Nichterlein K., Van Zanten L., Ahloovaila S. 2000. Officially released mutant varieties – the FAO/IAEA database. Mutation Breeding 12: 1 — 84.
Google Scholar
Nei M., Li W.H. 1979. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases. Proceedings of the Academy of Sciences of the USA 76: 5269 — 5273.
Google Scholar
Pickering R.A., Devaux P. 1992. Haploid production: Approaches and use in plant breeding. In: Barley Genetics, Biochemistry, Molecular Biology and Biotechnology (P.R. Shewry ed.). C.A.B. Int. Wallingford, UK: 519 — 547.
Google Scholar
Przyborowski J. A., Weeden N. F. 2001. RAPD-based assessment of genetic similarity and distance between Lupinus in section Albus. J. Appl. Genet. 42(4): 55 — 61.
Google Scholar
Rybiński W. 1981. Short-straw forms of spring barley (Hordeum vulgare L.) obtained as a result of MNUA-induced mutations. Genetica Polonica 22 (3): 271 — 287.
Google Scholar
Rybiński W., Adamska E. 2004. Analiza zmienności genetycznej cech ilościowych u mutantów nagoziarnistych jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.). Biul. IHAR 231: 297 — 305.
Google Scholar
Rybiński W., Patyna H., Przewoźny T. 1993. Mutagenic effect of laser and chemical mutagens in barley (Hordeum vulgare L.). Genetica Polonica 34 (3): 337 — 343.
Google Scholar
Simpson E., Snake J. W. 1981. The use of doubled haploids in a winter barley programmer. Barley Genetics IV (Proc. 4th Int. Barley Genet. Symp.). Edinburgh University Press, Edinburgh UK: 716 — 720.
Google Scholar
Surma M. 1997. Wykorzystanie zjawiska eliminacji chromosomów w hodowli jęczmienia. Akademia Rolnicza w Poznaniu. Seminaria Wydziału Rolniczego, Zeszyt 3: 157 — 174.
Google Scholar
Szarejko I., Małuszyński M., Polok K., Kilian A. 1991. Doubled haploids in the mutation breeding of selected crops. Plant Mutation Breeding for Crop Improvement. Proceedings of a Symposium, Vienna, 18-22 June 1990: 355 — 378.
Google Scholar
Umba Di-Umba, Małuszyński M., Szarejko I., Zbieszczyk J. 1991. High frequency of DH-mutants from M1 after mutagenic treatment with MNH and sodium aside. Mutation Breeding Newsletter 38: 8 — 9.
Google Scholar
Welsh J., McClelland M. 1990. Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers. Nucleic Acids Res. 18: 7213 — 7218.
Google Scholar
Williams J. G. K., Kubelik A. R., Livak K. J., Rafalski J. A., Tingey S. V. 1990. DNA polymorphism amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Res. 18: 6531 — 6535.
Google Scholar
Autorzy
Katarzyna PankiewiczInstytut Genetyki Roślin PAN, Poznań Poland
Autorzy
Jan BocianowskiKatedra Metod Matematycznych i Statystycznych, Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań Poland
Autorzy
Michał RębarzInstytut Genetyki Roślin PAN, Poznań Poland
Statystyki
Abstract views: 78PDF downloads: 20
Licencja
Prawa autorskie (c) 2008 Wojciech Rybiński, Katarzyna Pankiewicz, Jan Bocianowski, Michał Rębarz
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
- Wiesław Pilarczyk, Ewa Bakinowska, Jan Bocianowski, Bogna Zawieja, Optymalizacja wstępnych doświadczeń hodowlanych z jęczmieniem jarym , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 255 (2010): Wydanie regularne
- Tadeusz Łuczkiewicz, Jerzy Nawracała, Jan Bocianowski, Analiza genetyczna cech ilościowych pokolenia F1 rzepaku jarego (Brassica napus L. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 250 (2008): Wydanie regularne
- Wojciech Rybiński, Jan Bocianowski, Katarzyna Pankiewicz, Zmienność cech ilościowych mutantów dwóch odmian lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 264 (2012): Wydanie regularne
- Tadeusz Adamski, Andrzej Bichoński, Zdzis Biliński, Zbigniew Bystry, Piotr Jarosz, Dorota Jasińska, Zygmunt Kaczmarek, Karolina Krystkowiak, Anetta Kuczyńska, Wojciech Mikulski, Barbara Nowak, Wanda Orłowska-Job, Zdzisław Paszkiewicz, Michał Rębarz, Maria Surma, Anna Sybilska, Wybór miejscowości przydatnych do oceny rodów jęczmienia jarego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 247 (2008): Wydanie regularne
- Kami Nowosad, Jan Bocianowski, Hanna Szajsner, Anna Koszelnik-Leszek, Ogólna charakterystyka wybranych ekotypów Silene vulgaris , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 283 (2018): Wydanie specjalne
- Wojciech Rybiński, Michał Starzycki, Elżbieta Starzycka-Korbas, Jan Bocianowski, Rodzaj Lathyrus — ocena i charakterystyka na podstawie wybranych gatunków i obiektów kolekcyjnych , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 283 (2018): Wydanie specjalne
- Ewa Bakinowska, Jan Bocianowski, Anna Budka, Wiesław Pilarczyk, Bogna Zawieja, Katarzyna Ambroży, Estymacja wariancji błędu w hodowlanych doświadczeniach jednopowtórzeniowych z replikowanymi obiektami wzorcowymi , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 251 (2009): Wydanie regularne
- Wojciech Święcicki, Paweł Barzyk, Zygmunt Kaczmarek, Magdalena Kroc, Wojciech Rybiński, Paulina Wilczura, Charakterystyka zmienności w kolekcji rodzaju Pisum i Lupinus — wybrane wyniki , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 283 (2018): Wydanie specjalne
- Katarzyna Pankiewicz, Tadeusz Adamski, Zygm Kaczmarek, Maria Surma, Michał Rębarz, Molekularne i fenotypowe zróżnicowanie odmian i linii podwojonych haploidów pszenicy (Triticum aestivum L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 244 (2007): Wydanie regularne
- Katarzyna Pankiewicz, Wojciech Rybiński, Ocena zróżnicowania genetycznego i zawartości neurotoksyny β-ODAP w wybranych gatunkach z rodzaju Lathyrus , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 250 (2008): Wydanie regularne
