Наслеђивање и експресија гена укључених у отпорност сунцокрета (Heliathus annuus L.) према пламењачи
Inheritance and expression of genes involved in resistance of sunflower Helianthus annuus L.) to downy mildew
Author
Ćurčić, Nataša Ž.
Mentor
Radović, Svetlana
Committee members
Stamenković-Radak, Marina
Maksimović, Vesna
Panković, Dejana
Metadata
Show full item recordAbstract
У раду је испитан начин наслеђивања отпорности према патотипу
пламењаче 730 код три популације сунцокрета. Инбред линија сунцокрета Ha26S,
која је осетљива на патотип пламењаче 730, је укрштена са линијама JM8, Ha338 и
Ha26R које су донори гена Pl за отпорност према пламењачи. Након укрштања
(Ha26SxJM8) произведене су 73 F3 фамилије које су у овом испитивању
коришћене као прва популација на којој је испитан начин наслеђивања
отпорности према патотипу 730 пламењаче. Другу популацију чини 75 F3
фамилија које су добијене из укрштања (Ha26SxHa338) а трећу популацију чине
73 F3 фамилије добијене из укрштања (Ha26SxHa26R). Отпорност линија и
њиховог F3 потомства на пламењачу су анализирани на нивоу: процене
отпорности користећи технику инокулације целог семена (примарна инфекција),
као и процене отпорности на молекуларном нивоу.
Све биљке на којима није дошло до спорулације оцењене су као отпорне. У
првој популацији, од свих оцењених F3 фамилија 52 фамилије су биле отпорне,
док је 21 фамилиј...а била осетљива. Резултати теста отпорности у другој
популацији показали су да је од свих оцењених F3 фамилија, 56 фамилија било
отпорно а 19 фамилија су осетљиве према патотипу 730 пламењаче. У трећој
популацији 54 F3 фамилије оцењене су као отпорне а 19 као осетљиве. Резултати
теста су потврдили да однос раздвајања отпорних и осетљивих F3 фамилија
одговара односу 3 : 1 у све три испитиване популације. На основу добијених
резултата потврђено је да је отпорност на патотип пламењаче 730 контролисана
једним геном.
F3 фамилије су анализиране и на молекуларном нивоу користећи неколико
PCR маркер система. Начин наслеђивања, тј однос раздвајања за неколико
маркера за аналоге гена отпорности (Resistance Gene Analogues) и маркера CAPS,
у три испитиване популације сунцокрета тестиран је χ2 тестом. Тестирана је
хипотеза да је однос RGA маркера у наслеђивању доминанто рецесиван, односно
да је однос добијених фенотипова 3:1. Према добијеним резултатима ова хипотеза
је прихватљива за све маркере RGA осим за HaP1R и то само у случају популације
у којој је коришћена ЈМ8 линија сунцокрета као донор гена Pl6. У све три
испитиване популације сви остали маркери се уклапају у доминатно – рецесиви
тип наслеђивања, односно раздвајали су се у односу 3:1, без обзира на родитељске
линије које су биле извори гена Pl. Mаркери CAPS су се увек раздвајали у односу
1:2:1, односно наслеђују се кодоминантно.
Један од циљева овог рада је био да се утврди распоред доминантних
хаплотипова RGA и кодоминантних CAPS маркера на ,,линкејџʼʼ мапама Pl6
региона сунцокрета у популацијaма сунцокрета које су коришћене за мапирање.
На ,,линкејџʼʼ мапама добијеним на три испитиване популације за мапирање
доминантних хаплотипова RGA и кодоминантних CAPS маркера, испитивани
маркери су распоређени на генетичкој дистанци од ~5 до ~12 cM. Упркос
разликама које постоје између мапа, распоред локуса и "линкиџ" раздаљине
анализираних маркера су добро одржаване између мапа добијеним за три
различите мапирајуће популације...
The inheritance of resistance to race 730 of sunflower downy mildew, in three mapping
populations, was investigated in this thesis. Sunflower inbred line Ha26S, who is
susceptible to sunflower downy mildew race 730 was crossed with lines JM8, Ha338
and Ha26R donors of Pl resistance genes for resistance to downy mildew. After crosses
(Ha26SxJM8) 73 F3 families produced. These families were used as the first population
for evaluation the inheritance of resistance to race 730 of sunflower downy mildew. The
second populations represents 75 F3 families that were produced from the initial cross
(Ha26SxHa338), and third population consists of 73 F3 families that were produced
from the initial cross (Ha26SxHa26R). Resistance of lines and their F3 progeny to
downy mildew were analyzed using the whole seedling inoculation technique (primary
infection) as well as on a molecular level.
All the plants who did not have symptoms of sporulation were evaluated as resistant. In
the first population of a...ll estimated F3 families 52 families were resistant, while 21
families were susceptible. In the second population results of the test of resistance have
shown that of all the estimated F3 families, 56 families were resistant while 19 families
are susceptible to downy mildew race 730. In the third population 54 F3 families were
evaluated as resistant and 19 as susceptible. The results of the χ2 test confirmed that the
segregation ratio of resistant to susceptible F3 families fit a 3:1 ratio in all examined
mapping populations. The data confirm that the resistance to downy mildew race 730 is
controlled by a single gene.
The same material was studied on a molecular level by several PCR marker system. The
inheritance of resistance i.e. the segregation of several RGA markers and CAPS markers
in three mapping populations was tested by χ2 test. We tested the hypothesis that the
ratio of RGA markers in inheritance is dominant / recessive, or that the obtained ratio of
phenotypes fit a 3: 1. According to the results, this hypothesis is acceptable for all
markers except for the HaP1R, only in the case of the mapping population who
containing JM8 sunflower line as the donor of Pl6 gene. In all of three examined
populations all other markers fit into the dominant - recessive type of inheritance,
segregated in a 3:1 ratio, without regardless of the parental lines that were the sources of
Pl genes. CAPS markers always segregated in a 1:2:1 ratio, i.e. have kodominant type
of inheritance.
One of the goals of this study was to determine the distribution of dominant
haplotypes RGA and codominant CAPS markers on linkage maps of Pl6 genomic
region in three sunflower mapping population. On linkage mapps determined in three
sunflower mapping population, dominant haplotypes RGA and codominant CAPS
markers are arranged on the genetic distance of ~ 5 to ~ 12 cM. Despite the differences
that exist between maps, the loci order and linkage distances are well maintained
between maps obtained for three different mapping population. Based on obtained
results it can be concluded that codominant CAPS markers for the resistance of
sunflower to downy mildew race 730 can be used in marker assisted selection for this
trait, regardless of the parental lines used as sources of resistance genes...