engleski

Mapping of quantitative trait loci (QTLs) affecting yield components in faba bean (Vicia faba L.)

Proizvodnja boba na većim površinama je tijekom povijesti bila praćena niskim i nestabilnim prinosima. Kako bi bob postao seljacima atraktivna alternativna kultura potrebno je usmjeriti pažnju na oplemenjivanje visokoprinosnih genotipova prikladnih za sjetvu u specifičnim agrotehničkim uvjetima. Prinos je kod boba kompleksno svojstvo određeno nizom međuovisnih sastavnica od kojih su neke kontrolirane poligenski. Ova činjenica znatno otežava proces odabira, pa je uspješnost tradicionalnih oplemenjivačkih programa niska. Molekularni biljezi znatno olakšavaju otkrivanje genomskih regija povezanih s kvantitativnim svojstvima. Upotrebom genetskih karata moguće je procijeniti broj i učinak lokusa za kvanitatitivna svojstva (Quantitative Trait Loci - QTLs) koji kontroliraju genetsku varijabilnost u razdvajajućim populacijama. Štoviše, budući da se molekularnih biljezi vezani s lokusima za kvantitativna svojstva mogu koristiti u neizravnom odabiru zanimljivih genotipova, oni čine temelj za razvoj programa odabira pomoću biljega (Marker Assisted Selection - MAS). U svrhu izrade genetske karte korištena je populacija od 159 biljaka F2 generacije iz križanja homozigotnih inbred linija 29H i Vf136. U poljski su pokus uključene familije generacije F2:3, a analizirane su sljedeće sastavnice prinosa: broj cvjetova u cvatu, broj nodija s cvjetovima, visina (cm) najnižeg nodija s cvijetom, broj postranih plodnih grana, visina (cm) najnižeg plodnog nodija, udaljenost (cm) između prvog nodija s cvjetovima i prvog plodnog nodija, dužina mahune (mm), broj oplođenih ovula po mahuni, broj sjemenki po mahuni i broj mahuna po biljci. Genetska karta se sastojala od 103 molekularna biljega raspoređenih u 18 skupina vezanih gena s ukupnom dužinom od 1308 cM. Od 103 kartirana biljega, 95 su bili biljezi RAPD uz 3 izoenzimska biljega, 2 biljega STS (Sequence-Tagged Site) za gene skladišnih bjelančevina sjemena boba kao i 3 mikrosatelitna biljega. U svrhu identifikacije QTL-a za analizirana agronomska svojstva korištene su metode linearne regresije, jednostavnog intervalnog kartiranja (Simple Interval Mapping - SIM) i sastavljenog intervalnog kartiranja (Composite Interval Mapping - CIM). Identificirano je ukupno 15 QTL-a koji su bili raspoređeni na 9 od 18 skupina vezanih gena. Uočeno je grupiranje QTL-a za različita svojstva u specifičnim kromosomskim regijama. Ove bi regije mogle biti od koristi u budućim istraživanjima na području funkcionalne genomike. Većina QTL-a otkrivenih u ovom istraživanju imala je jače izražen dominantnih genski učinak od aditivnog što se obično smatra manje prikladnim u svrhu razvitka pograma odabira pomoću biljega (MAS). No, komercijalna se proizvodnja boba uglavnom temelji na poboljšanim populacijama i sintetskim kultivarima koji se sastoje od nekoliko oplemenjivačkih linija. U sintetskim se kultivarima visok i stabilan prinos ostvaruje iskorištavajući heterozis kao i genetsku heterogenost sastavnica. Stoga veliki dominantni učinak QTL-a uočenih u ovom istraživanju ne sprječava njihovu upotrebu u budućim oplemenjivačkim programima jer njihovo uvođenje u oplemenjivačke linije može rezultirati pojavom još visokoprinosnijih heterozigotnih biljaka.

Vicia faba L.; molecular markers; genetic mapping; quantitative trait loci; yield components

nije evidentirano