Kilka Nowych Translokacji. Adam Lukaszewski University of California, Riverside

Transkrypt

1 Kilka Nowych Translokacji Adam Lukaszewski University of California, Riverside

2 #1 pszenica Cel: Pm21 z Haynaldia villosa do pszenicy - Pm21 daje pełną ochronę przed Blumeria graminis - gen w użytku od wielu lat ale dostęp ograniczony - translokacja z 6VS do 6AS otrzymana przez fragmentację chromosomow (Chen et al, 2008) - jakość translokacji wątpliwa Chen PD, et al Transferring, mapping, cloning of powdery mildew resistance gene of Haynaldia villosa and its utilization in common wheat. In: R. Appels, R. Eastwood, E. Lagudah et al, (Eds.) Proc. 11 th Int. Wheat Genet Symp. Brisbane, Australia, August 2008, vol. 3 Sydney Univ Press, pp

3 Tutaj: Transfer poprzez crossing over pod nieobecność Ph1 Selekcja rekombinantów pierwotnych barwieniem różnicowym Te są testowane na obecność Pm21 i położenie punktów wymiany + + 6VS 6VS.6AL 6A Dwa rekominanty w przeciwstawnych konfiguracjach

4 Rekombinanty z Pm21 i punktami wymiany w pobliżu Pm21 są rekombinowane w obecności Ph1, Ph1 dopuszcza wyłącznie rekombinacje homologiczną czyli w segmencie H. villosa wspólnym dla obydwu chromosomów Taka wymiana daje rekombinanty wtórne (niewielkie wstawki z H. villosa w 6A pszenicy) i translokacje całego ramienia. Tutaj rekombinanty wtórne: 6A 10:6 i 6A 16:6 Pm21 jest zlokalizowany znacznie bardziej dystalnie niż sugerowali Chen et al (2008) Homozygoty (w cv. Pavon 76) i mieszańce F 1 z kilkoma pszenicami ozimymi są dostępne A 10:6 6A 16:6 + +

5 #2 żyto Rht8 i Ppd1 z pszenicy do żyta Wykorzystanie przypadkowych rekombinantów 2DS-2RS 2DS.2RL Triticale cv. Presto z Ppd1 i Rht8 kłosi się około 10 dni wcześniej i jest około 20 cm krótsze, nawet w długim dniu. Wstawianie do żyta di- idzie opornie.

6 Żyto cd. RM1 Żyto z Glu-D1 (podjednostki gluteniny 5+10) zrobione wcześniej* obecnie Gli-D1/Glu-D3 i Gli-B1/Glu-B3 z triticale do żyta Idzie jak krew z nosa; chromosomy RM1 i Valdy udało się przenieść za trzecią próbą; FC2 oparł się już piątej próbie (każda próba to 3-4 pokolenia) Populacja homozygot RM1 cierpi na depresję; populacja z Valdy ma nieco za dużo chlorozy. Najwyraźniej populacje wyjściowe były zbyt małe. *Lukaszewski, A.J., Brzezinski, W., Klockiewicz-Kaminska, E Transfer of the Glu-D1 locus encoding high molecular weight glutenin subunits from breadwheat to diploid rye. Euphytica 115:

7 Chromosom Valdy w życie: Gli-D1/Glu-D3; Sec-1, Glu-D1

8 Kiepski wypiek; za mało ziarna. Żyto z Gli-1/Glu-3 i Glu-D1 ma bardzo wysoką chłonność wody ( ok. 70%) Być może udało sie wynaleźć sposób na sprzedawanie wody drożej niż w butelkach.

9 #3 cms Cytoplazma T. timopheevi w pszenicy i w triticale wiąże sie z pewnymi problemami - w pszenicy: kłopot z przywracaniem płodności - w triticale: kłopot ze sterylnością Cytoplazmy Aegilops kotschyi, Ae. mutica i Ae. uniaristata wydają się oferować mniej problemów, szczególnie w pszenicy (w triticale chyba nie były testowane) ale cms manifestuje się wyłącznie przy obecności translokacji 1RS.1BL. To oznacza, że 1BS pszenicy ma gen przywracajacy męską płodność (Rf multi ) Pomysł: - usunąć Rf z 1BS i uczynić normalną pszenicę i triticale męsko sterylnymi - wstawić Rf do 1RS aby wzmocnić przywracanie płodności w triticale

10 Rekombinanty 1BS 1RS; tutaj 90; ogólna liczba ok. 140 markery DArT. czerwone: segment żytni żółte: segment pszeniczny

11 Rejon Rf multi Tsunewaki (2015) zidentyfikował rejon 2.9cM pomiędzy punktami 1B+33 i T-34 Rf jest zlokalizowany pomiędzy 1B+33 i 1B+35, rejon z jednym markerem DArT Rye into wheat, Rf out! 1B 25:6 1.7cM, 4 markery Rf multi Wheat into rye, Rf in! 1RS 33:34, 0.24cM 2 markery 1B 1:6 3cM, 9 markerów

12 Chromosomy 1B z wstawkami z 1RS usuwającymi Rf multi pozwalają na wyprowadzanie linii męsko sterylnych w pszenicy Ponieważ praktycznie wszystkie chromosomy 1B mają Rf multi, przywracanie płodności nie powinno byc problemem (niestety, to nie jest pełne przywracanie) Wyjątkiem są chromosomy 1B z Triticum spelta var. duhamelianum One nie tylko mają dobrego restorera dla cytoplazmy T. timopheevi, ale rowież nie posiadają Rf multi Jeżeli ktoś chciałby sprawdzić jakto działa, służę materiałami (najprawdopodobniej to jest jeden locus ktory w zaleznosci od konfiguracji wspoldziala badz nie wspoldziala z genomem mitochondrialnym. Pytanie: jakie to konfiguracje?)

13 W triticale: Chromosomy 1BS ze wstawkami z żyta powinny być męsko sterylne (brak restorera), ale to się dopiero okaże. Nie mozna wykluczyc, ze chromosomy inne niz 1RS maja restorery (4R i 6R maja restorery dla timopheevi) Triticale z chromosomem 1RS 33:34, czyli z Rf multi, jako zapylacz powinno w 100% przywracać męską płodność, bo będzie dostarczało F 1 dwie dawki Rf multi : jedną na chromosomie 1B a drugą na 1R. Komentarz ogólny: cytoplazma Ae. mutica powoduje poważne opóźnienie kwitnienia i dojrzewania i chyba nie będzie miala praktycznego zastosowania, za wyjątkiem zainteresowanych odmianami późnymi Cytoplazmy Ae. kotschyi i Ae. uniaristata nie wydają się powodować żadnych problemów

14 Na zakończenie: Chciałbym przypomnieć o translokacjach z 7E Agropyron elongatum do chromosomów 7A i 7D pszenicy. Translokacje oferują: Lr19, Bvd2, naprawdopodobniej Sr25, oraz dwa geny odpowiedzialne za strukture systemu korzeniowego podczas suszy. W CIMMYT tego typu translokacje zwiększały plony ziarna o 7-8%. Te dwa geny system korzeniowego, wstawione do ryżu, również zwiększyły plon ziarna. Translokacje są dostępne w szeregu pszenic ozimych i jarych, w tym durum, oraz w triticale.