Anvendelse af DNA markører i Anvendelse af DNA markører i planteforædlingenplanteforædlingen

Gunter BackesGunter BackesForskningscenter Forskningscenter RisøRisø

-- genteknik uden GMO’ergenteknik uden GMO’er

Inddeling

Hvad er molekylære markører?

Hvordan kan man bruge dem?

Konklusion

Inddeling

Hvad er molekylære markører?

Hvordan kan man bruge dem?

Konklusion

Lille glosar

Gen = funktionsenhed på kromosometfindes på en locus på kromosomet

Allel =konstitutionaf locusen(hvordan serlocusen ud?)

Locus = sted på kromosomet(med eller uden gen)

DNA-niveau

Hvad er molekylære markører?

protein-markør

DNA-markør

protein-niveau

morfologiskniveau

morfologiskmarkør

Forskellige typer af molekylære markører

RFLP (autoradiogram)

STS (agarose-gel)SSR (sekvenator)

AFLP (sekvenator)

Inddeling

Hvad er molekylære markører?

Hvordan kan man bruge dem?

Konklusion

Hvordan kan man bruge molekylære markører?

Sortsidentifikation

Kvantificering af genetisk diversitet

Molekylær detektering af enkelt-gen egenskaber

Molekylær detektering af kvantitative egenskaber

Hvordan kan man bruge molekylære markører?

Sortsidentifikation

Kvantificering af genetisk diversitet

Molekylær detektering af enkelt-gen egenskaber

Molekylær detektering af kvantitative egenskaber

Sortsidentifikation

250 bp

200 bp

300 bp

160 bp150 bp139 bp

100 bp

75 bp

Hvede liniermed forskelligeSSR markører

Hvordan kan man bruge molekylære markører?

Sortsidentifikation

Kvantificering af genetisk diversitet

Molekylær detektering af enkelt-gen egenskaber

Molekylær detektering af kvantitative egenskaber

Kvantificering af genetisk diversitet

Clusteranalysefor bygsorterbaseret på80 RFLPmarkerører

SSSS

SSSSSS

S

SS

#

#

#

#

#

#

########OOOS?O

O#S?

6-row winter barley2-row winter barley2-row spring barleyunknownlandraces

Abed BinderArcherSpratt ArcherPlumage ArcherPioneerCeresGullKeniaMajaHebeUnionMalta IProctorAuroreHalcyonMaris OtterPlumageConcertMalta IIRomanzeSonjaViolaIgriMagie

AlphaMogadorAger

RebekkaBanbaDoblaHauters

Genetisk diversitet i byg

(baseret på 33 jævnt fordelte RFLP markører i 230 europæiske kultursorter,10 Spontaneum-linier og 32 vildbyglinier)

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

Landsorter

Sorterfør ’75

Sorterefter ’75

Hvordan kan man bruge molekylære markører?

Sortsidentifikation

Kvantificering af genetisk diversitet

Molekylær detektering af enkelt-gen egenskaber

Molekylær detektering af kvantitative egenskaber

Molekylær detektering af enkelt-gen egenskaber

Markør, som viser forskel mellem byglinier med og uden resistens mod meldug

RR R R R R R RM M M M S M MM

R – resistent M - modtagelig

Resistensgener i byg mod meldug

3H (3)1H (5)

MlaMlk(Mlnn)

(MlGa)

2H (2)

MlLa

4H (4)

Mlg

mlo

6H (6)

Mlh

7H (1)

Mlt

Mlf

5H (7)

Mlj

Hordeum vulgare ssp. spontaneum

Quelle der Bilder:http://www.uni-hohenheim.de/~ipspwww/350b/

Resistensgener i byg mod meldug

3H (3)1H (5)

Mla: 14 + 17Mlk(Mlnn)

(MlGa)

2H (2)

MlLa

4H (4)

Mlg

mlo: 24

6H (6)

Mlh

7H (1)

Mlt: 3

Mlf: 4

5H (7)

Mlj

aus H. vulgare ssp. spontaneum

Hvordan kan man bruge molekylære markører?

Sortsidentifikation

Kvantificering af genetisk diversitet

Molekylær detektering af enkelt-gen egenskaber

Molekylær detektering af kvantitative egenskaber

Maltekstrakt

0

5

10

15

20

25

30

35

40

<80% 80-81% 81-82% 82-83% 83-84% 84-85% 85-86% >86%

anta

l lin

ier

Maltkvalitet som eksempel for kvalitative egenskaber

110 liner (fordoblede haploider) fra en krydsning mellem ”Alexis” og ”Regatta”

Regatta

Alexis

Lokalisering af gener for maltkvalitet

Ep1

Va2

Vs2

Mp1

Kp1

2H

Ep2

Ep3

Va3

Va4

3H

Vs3

Ka1

Ea1

Va1

Vs1

1H

E

V

M

KKornprotein

Maltprotein

Viskositet

Maltekstrakt

Mest sandsynlig QTL pos. for

Inddeling

Hvad er molekylære markører?

Hvordan kan man bruge dem?

Konklusion

Hvordan kan man bruger markører?

GenGen--poolpool

SelektionSelektion SelectionSelectionKombiKombi--nationnation SortSort

Bedre forældre-selektion

Bedre selektion af deønskede typer

Status i Denmark

To ud af tre danske kornforædler har indrettet et markørlaboratorium.

Der undersøger de markører for kvalitativ resistens, især virusresistens.

I samarbejde med alle tre forædler (og finansieret af dem) udvikler Risø ”pakker” af byglinier med nye resistensgener samt tilpassede markører til selektion for disse gener.

Status markørteknologi i planteforædlingen

Markørteknologi er ikke nogen forkromet fremtidsteknologi, som måske vil finde anvendelsen.

Markørteknologi er brugt i hverdagen af planteforædler i Danmark og resten af verden.

Markørteknologi i planteforædlingen er godkendt af næsten alle organisationer for økologisk landbrug i Europa.

Markørteknologi er et produktivt værktøj som hjælper planteforædlerne til at tilpasse sorternes spektrum hurtigere til markedets krav.

Tak for Deres opmærksomhed!

Forskningscentret Risø