Алельний стан генів систем Ppd-1 та Vrn-1 у сортів озимої м’якої пшениці Інституту зрошуваного землеробства НААН України
Вантажиться...
Файли
Дата
2019
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
За допомогою ПЛР аналізу було визначено алельний стан генів систем Ppd-1
та Vrn-1 у 13 сортів озимої м’якої пшениці Інституту зрошуваного землеробства НААН України та проведено співставлення даних молекулярно-генетичного аналізу з даними польового досліду щодо строків колосіння та цвітіння.
У досліджених сортів не визначено поліморфізму за системами генів Ppd-1
та Vrn-1. У всіх сортів детектовано генотип Ppd-D1a, Ppd-A1b, Ppd-B1b.
Поєднання мутацій, виявлених в нуклеотидній послідовності гена Ppd-D1,
відповідає гаплотипу VII. Також у сортів не виявлено збільшення копій гена
Ppd-B1 (CNV). За системою Vrn-1 сорти мають рецесивний генотип за трьома
локусами. Не визначено достовірної різниці між сортами за строками колосіння
та цвітіння, усі сорти мають слабку фотоперіодичну чутливість.
Целью данной работы было определение аллельного состояния генов системы Ppd-1 и Vrn-1 в 13 сортах мягкой озимой пшеницы Института орошаемого земледелия НААН Украины (ИОЗ) и сопоставление данных молекулярно-генетического анализа с данными полевых исследований. Для достижения этой цели ставили следующие задачи: 1) определить аллельное состояние генов систем Ррd-1 и Vrn-1 в генотипах сортов мягкой пшеницы, созданных в ИОЗ; 2) провести сбор данных наблюдений за этапами развития (колошения и цветения) сортов пшеницы в условиях южной степи Украины и провести статистический анализ зависимости сроков колошения и цветения от аллельного состояния генов Ррd-1 и Vrn-1 в генотипах сортов пшеницы. Материал. Сорта пшеницы мягкой озимой селекции ИОЗ. Методы. Выделение ДНК, аллель-специфическая и гнездовая ПЦР, электрофорез продуктов амплификации, однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA). Результаты. По системе Ppd-1 во всех сортах ИОЗ детектирован доминантный аллель Ppd-D1a, в локусах Ppd-A1 и Ppd-B1 определенны рецессивные аллели b. Сочетание мутаций в нуклеотидной последовательности гена Ppd-D1 указывает на то, что исследованные сорта относятся к гаплотипу VII. По системе Vrn-1 сорта являются носителями рецессивного генотипа. В генотипах сортов не детектировано увеличение копий гена Ppd-B1. Исследованные сорта являются раннеспелыми и не имеют достоверных различий по срокам колошения и цветения, что хорошо согласуется с результатами молекулярно-генетического анализа систем генов Ppd-1 и Vrn-1, которые контролируют продолжительность вегетационного периода растений пшеницы.
The aim of the current investigation was to determine the alleles of the genes of Ppd-1 and Vrn-1 systems in 13 bread winter wheat varieties created in the Institute of Irrigated Agriculture of the National Academy of Sciences of Ukraine (IIA) and to compare the data of the molecular genetic analysis with the data of field research. To accomplish this goal, the following tasks were set: 1) to determine the allelic state of the genes of the systems Ppd-1 and Vrn-1 in the genotypes of bread wheat varieties created in the IIA; 2) to collect the data of observations at stages of development (heading and flowering) of wheat varieties in the conditions of the Southern steppe of Ukraine and (3) to carry out a statistical analysis of the dependence of the periods of heading and flowering on the allelic composition of genes Ppd-1 and Vrn-1 in the genotypes of wheat varieties. Material. Varieties of winter bread wheat created in IIA. Methods. DNA extraction, allele-specific and nested PCR, electrophoresis of amplification products, one-way dispersion analysis (ANOVA). Results. By the Ppd-1 system in all IIA varieties dominant Ppd-D1a allele was detected, recessive alleles b were identified in Ppd-A1 and Ppd-B1 loci. The combination of mutations in the nucleotide sequence of the Ppd-D1 gene indicates that the studied varieties belong to the haplotype VII. By the Vrn-1 system, the varieties are carriers of a recessive genotype. No increase in the number of Ppd-B1 gene copies was detected in the genotype of the variety. The varieties investigated are early and do not have any significant differences in terms of heading and flowering, which corresponds to the results of the molecular-genetic analysis of Ppd-1 and Vrn-1 genes that control the duration of the vegetative period of wheat plants.
Целью данной работы было определение аллельного состояния генов системы Ppd-1 и Vrn-1 в 13 сортах мягкой озимой пшеницы Института орошаемого земледелия НААН Украины (ИОЗ) и сопоставление данных молекулярно-генетического анализа с данными полевых исследований. Для достижения этой цели ставили следующие задачи: 1) определить аллельное состояние генов систем Ррd-1 и Vrn-1 в генотипах сортов мягкой пшеницы, созданных в ИОЗ; 2) провести сбор данных наблюдений за этапами развития (колошения и цветения) сортов пшеницы в условиях южной степи Украины и провести статистический анализ зависимости сроков колошения и цветения от аллельного состояния генов Ррd-1 и Vrn-1 в генотипах сортов пшеницы. Материал. Сорта пшеницы мягкой озимой селекции ИОЗ. Методы. Выделение ДНК, аллель-специфическая и гнездовая ПЦР, электрофорез продуктов амплификации, однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA). Результаты. По системе Ppd-1 во всех сортах ИОЗ детектирован доминантный аллель Ppd-D1a, в локусах Ppd-A1 и Ppd-B1 определенны рецессивные аллели b. Сочетание мутаций в нуклеотидной последовательности гена Ppd-D1 указывает на то, что исследованные сорта относятся к гаплотипу VII. По системе Vrn-1 сорта являются носителями рецессивного генотипа. В генотипах сортов не детектировано увеличение копий гена Ppd-B1. Исследованные сорта являются раннеспелыми и не имеют достоверных различий по срокам колошения и цветения, что хорошо согласуется с результатами молекулярно-генетического анализа систем генов Ppd-1 и Vrn-1, которые контролируют продолжительность вегетационного периода растений пшеницы.
The aim of the current investigation was to determine the alleles of the genes of Ppd-1 and Vrn-1 systems in 13 bread winter wheat varieties created in the Institute of Irrigated Agriculture of the National Academy of Sciences of Ukraine (IIA) and to compare the data of the molecular genetic analysis with the data of field research. To accomplish this goal, the following tasks were set: 1) to determine the allelic state of the genes of the systems Ppd-1 and Vrn-1 in the genotypes of bread wheat varieties created in the IIA; 2) to collect the data of observations at stages of development (heading and flowering) of wheat varieties in the conditions of the Southern steppe of Ukraine and (3) to carry out a statistical analysis of the dependence of the periods of heading and flowering on the allelic composition of genes Ppd-1 and Vrn-1 in the genotypes of wheat varieties. Material. Varieties of winter bread wheat created in IIA. Methods. DNA extraction, allele-specific and nested PCR, electrophoresis of amplification products, one-way dispersion analysis (ANOVA). Results. By the Ppd-1 system in all IIA varieties dominant Ppd-D1a allele was detected, recessive alleles b were identified in Ppd-A1 and Ppd-B1 loci. The combination of mutations in the nucleotide sequence of the Ppd-D1 gene indicates that the studied varieties belong to the haplotype VII. By the Vrn-1 system, the varieties are carriers of a recessive genotype. No increase in the number of Ppd-B1 gene copies was detected in the genotype of the variety. The varieties investigated are early and do not have any significant differences in terms of heading and flowering, which corresponds to the results of the molecular-genetic analysis of Ppd-1 and Vrn-1 genes that control the duration of the vegetative period of wheat plants.
Опис
Ключові слова
озима м’яка пшениця, ПЛР-аналіз, Ppd-1, Vrn-1, CNV, чутливість до фотоперіоду, яровизаційна потреба, озимая мягкая пшеница, ПЦР-анализ, чувствительность к фотопериоду, яровизационная потребность, winter bread wheat, sensitivity to photoperiod, vernalization response
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald