Microsatellite Loci Polymorphism in Miguschova Wheat and Common Wheat Cultivars
Loading...
Date
2020
Authors
Tytenko, Natalia
Iefimenko, Tetiana
Antonyuk, Maksym
Navalikhina, Anastasiia
Shpylchyn, Vitalii
Martynenko, Viktoriia
Pasichnyk, Tetiana
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Fusarium head blight is one of the most widespread and dangerous wheat diseases worldwide. Resistance
to Fusarium is controlled by some main genes from different Triticinae genomes; however, common wheat
has few such resistance genes. Miguschova wheat (Triticum miguschovae Zhir.) with Ab
Ab GGDD genome is
characterized by the genotype resistant to Fusarium head blight. In order to effectively use it as a source of
introgressions to common wheat genome, molecular genetic polymorphisms should be identified, which
could later be used for identification of Miguschova wheat introgressions in the common wheat genome.
Microsatellite PCR analysis using primers to SSR loci with a known chromosome localization for common
wheat identified 14 highly informative loci with specific to Miguschova wheat amplicons, localized on
chromosomes of 6 homoeological groups. Seven other SSR loci were identified to have a limited informative
value, as DNA of Miguschova wheat did not form any specific PCR product with corresponding primers
(null allele). The informative value of those loci was limited to differentiation of wheat cultivars.
Фузаріоз колоса є одним із поширених по всьому світу та найнебезпечніших захворювань пшениці. За стійкість рослин до збудника відповідають кілька головних генів із різних геномів Triticinae, однак пшениця м’яка таких генів практично не має. Пшеницю Мігушової (Triticum miguschovae Zhir.) з геномом AbAbGGDD визнано генотипом, стійким до фузаріозу колоса. Для її ефективного залучення як джерела інтрогресій до геному пшениці м’якої потрібно ідентифікувати молекулярно-генетичні маркери, за якими можна детектувати наявність чужинного хроматину в інтрогресивних лініях, що будуть створені на основі геному пшениці м’якої за участю пшениці Мігушової. Як джерело поліморфізмів для створення молекулярно-генетичних маркерів використано мікросателітні локуси (SSR), хромосомна локалізація яких для пшениці м’якої є відомою. Метод ідентифікації поліморфізмів – ПЛР з праймерами SSR-локусів, хромосомна локалізація яких для пшениці м’якої встановлена. З 52 перевірених мікросателітних локусів, локалізованих на хромосомах А, В та D семи гомеологічних груп, продукти ампліфікації ДНК виявились однаковими для досліджених видів пшениці для 31 локуса. Високоінформативними були 14 локусів: 3, 3, 0, 1, 3, 2, 2, відповідно, на хромосомах гомеологічних груп від 1-ї до 7-ї. За цими локусами ДНК пшениці Мігушової утворює специфічний продукт на спектрі. Ще сім локусів визнано такими з обмеженою інформативністю, тому що ДНК пшениці Мігушової не формує з відповідними праймерами специфічного продукту (нуль-алель). За даними мікросателітного аналізу, не всі хромосоми пшениці Мігушової можуть бути ідентифіковані як заміщені у складі інтрогресивних похідних від її схрещування з сортами пшениці м’якої. Однак якщо до мікросателітних маркерів додати наявні результати вивчення поліморфізму між пшеницею Мігушової та сортами пшениці м’якої за генами запасних білків та ферментів, ідентифікуються хромосоми всіх гомеологічних груп пшениці з геномом Ab AbGGDD.
Фузаріоз колоса є одним із поширених по всьому світу та найнебезпечніших захворювань пшениці. За стійкість рослин до збудника відповідають кілька головних генів із різних геномів Triticinae, однак пшениця м’яка таких генів практично не має. Пшеницю Мігушової (Triticum miguschovae Zhir.) з геномом AbAbGGDD визнано генотипом, стійким до фузаріозу колоса. Для її ефективного залучення як джерела інтрогресій до геному пшениці м’якої потрібно ідентифікувати молекулярно-генетичні маркери, за якими можна детектувати наявність чужинного хроматину в інтрогресивних лініях, що будуть створені на основі геному пшениці м’якої за участю пшениці Мігушової. Як джерело поліморфізмів для створення молекулярно-генетичних маркерів використано мікросателітні локуси (SSR), хромосомна локалізація яких для пшениці м’якої є відомою. Метод ідентифікації поліморфізмів – ПЛР з праймерами SSR-локусів, хромосомна локалізація яких для пшениці м’якої встановлена. З 52 перевірених мікросателітних локусів, локалізованих на хромосомах А, В та D семи гомеологічних груп, продукти ампліфікації ДНК виявились однаковими для досліджених видів пшениці для 31 локуса. Високоінформативними були 14 локусів: 3, 3, 0, 1, 3, 2, 2, відповідно, на хромосомах гомеологічних груп від 1-ї до 7-ї. За цими локусами ДНК пшениці Мігушової утворює специфічний продукт на спектрі. Ще сім локусів визнано такими з обмеженою інформативністю, тому що ДНК пшениці Мігушової не формує з відповідними праймерами специфічного продукту (нуль-алель). За даними мікросателітного аналізу, не всі хромосоми пшениці Мігушової можуть бути ідентифіковані як заміщені у складі інтрогресивних похідних від її схрещування з сортами пшениці м’якої. Однак якщо до мікросателітних маркерів додати наявні результати вивчення поліморфізму між пшеницею Мігушової та сортами пшениці м’якої за генами запасних білків та ферментів, ідентифікуються хромосоми всіх гомеологічних груп пшениці з геномом Ab AbGGDD.
Description
Keywords
Migusсhova wheat, common wheat, SSR loci, polymorphism, introgression, article, пшениця Мігушової, пшениця м’яка, SSR-локуси, поліморфізм, інтрогресія
Citation
Microsatellite Loci Polymorphism in Miguschova Wheat and Common Wheat Cultivars / N. Tytenko, T. Iefimenko, A. Navalikhina, V. Shpylchyn, V. Martynenko, T. Pasichnyk, M. Antonyuk // Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія. - 2020. - Т. 3. - С. 14-19.