Zadanie 3.10

Zadanie 3.10

Tytuł projektu: Identyfikacja markerów molekularnych SNP zasocjowanych z zawartością tłuszczu, białka i włókna w nasionach rzepaku ozimego.
Kierownik projektu: dr A. Łopatyńska

 

Szczegółowy opis zakresu rzeczowego zadań w 2025r.:

Cel zadania: Identyfikacja markerów SNP (Single Nucleotide Polymorphism) sprzężonych z zawartością tłuszczu, białka i włókna (ADF i NDF) poprzez mapowanie asocjacyjne kolekcji ok. 350 zróżnicowanych genotypów rzepaku ozimego. Genotypy te stanowią aktualny materiał badawczy Hodowli Roślin Strzelce (Grupa IHAR), a badanie podłoża genetycznego oraz dziedziczenia wyżej wymienionych składników nasion jest jednym z ważnych celów w hodowli rzepaku. Skład biochemiczny nasion determinuje ich przydatność w przetwórstwie spożywczym i przemysłowym i jest – zaraz po wysokim plonie – jedną z najważniejszych cech dobrej odmiany rzepaku. Selekcja genotypów na wczesnym etapie rozwoju rośliny jest konieczna w celu usprawnienia i przyspieszenia hodowli. Z tego względu spółki hodowlane podkreślają potrzebę poszukiwania i opracowywania funkcjonalnych markerów molekularnych, które pozwolą na prowadzenie tzw. selekcji wspomaganej markerami (MAS, Marker Assisted Selection) pod kątem istotnych cech. Po przeanalizowaniu asocjacji wykonane zostanie mapowanie fizyczne zidentyfikowanych markerów SNP na genomie referencyjnym rzepaku w celu sprawdzenia, jakie geny znajdują się w ich bezpośrednim sąsiedztwie i czy mogą być one związane z ekspresją badanych cech biochemicznych. Następnie przeprowadzona zostanie walidacja wybranych markerów, czyli sprawdzenie ich faktycznego sprzężenia z niskim / wysokim poziomem zawartości danego składnika w nasionach.

 

Opis zadania:
W roku 2025 planowane jest dalsze opracowywanie uzyskanych w roku 2024 wyników mapowania asocjacyjnego cech zawartości tłuszczu, białka i włókna (ADF i NDF). Ze zidentyfikowanych markerów SNP powtarzających istotne sprzężenie z badanymi cechami we wszystkich trzech latach obserwacji zostaną wybrane te, które wykazują najsilniejszą asocjację oraz te, które sprzężone są z dwoma lub trzema cechami jednocześnie. Dla tych markerów wykonane zostanie mapowanie fizyczne, aby zlokalizować je w genomie referencyjnym rzepaku. Pozwoli to ocenić, czy w ich bezpośrednim sąsiedztwie znajdują się geny kandydujące, które mogą mieć wpływ na ekspresję badanych cech.

Dodatkowo w roku 2025 planowana jest wstępna walidacja zidentyfikowanych markerów. Z populacji rzepaku, która posłużyła do mapowania w poprzednich latach, zostanie wybranych ok. 150 genotypów, charakteryzujących się skrajnymi wartościami cech biochemicznych. Dla 10 markerów SNP, silnie sprzężonych z badanymi cechami, zostaną zaprojektowane i zsyntetyzowane startery. Z wytypowanych 150 linii rzepaku wyizolowany zostanie DNA, a następnie wykonane zostaną reakcje PCR, co pozwoli zweryfikować czy dany marker istotnie wykazuje sprzężenie z wysoką / niską zawartością danego składnika w nasionach.

Dokładna walidacja markerów jest jednak o wiele dłuższym i bardziej złożonym procesem – opisane wyżej postępowanie dotyczy tylko wstępnej selekcji markerów i testowania zaprojektowanych dla nich starterów. Kolejnym etapem – o ile któryś ze zidentyfikowanych markerów będzie przejawiał potwierdzone już sprzężenie z cechą – musi być ich sprawdzenie na populacji o innym podłożu genetycznym. Dlatego z materiałów hodowlanych badanych na poletkach IHAR w Poznaniu wybrana zostanie populacja testowa (ok. 150-200 genotypów), na której zostaną wykonane analizy NIRS w celu oceny zawartości poszczególnych składników w nasionach. Następnym etapem będzie testowanie wybranych markerów SNP na tej właśnie populacji, przynajmniej w zakresie dwuletnich badań.