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Titelaufnahme

Titel
Determination of the mutation frequency in a TILLING population of the highly fusarium head blight resistant wheat line CM82036 / written by: Ramin Safaei Asadabadi
VerfasserSafaei Asadabadi, Ramin
GutachterBuerstmayr, Hermann
Erschienen2012
Umfang45 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2012
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)TILLING, Weizen, Triticum aestivum, Ährenfusariose, FHB, EMS Mutagenese,
Schlagwörter (EN)TILLING, Wheat,Targeting Induced Local Lesions in Genomes, Triticum aestivum, Fusarium head blight, FHB, EMS Mutagenesis, Ethylmethane sulfonate,
Schlagwörter (GND)Winterweizen / Fusarium / Resistenz / TILLING / Mutationsrate
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-11363 Persistent Identifier (URN)
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Determination of the mutation frequency in a TILLING population of the highly fusarium head blight resistant wheat line CM82036 [0.71 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Cereals are the most important sources of plant food for humans and livestock. As a result, the understanding of the genetics of resistance/susceptibility of wheat to pathogens is of great value for plant breeding purposes. Fusarium head blight (FHB) is one of the most devastating fungal diseases of wheat worldwide. For functional validation of candidate genes for FHB resistance a TILLING (Targeting Induced Local Lesions in Genomes) population of the highly FHB resistant spring wheat line CM-82036 was generated. The current study intends to determine the mutation frequency in the TILLING population of CM-82036 by screening the waxy gene Wx-A1 for mutations. About 100,000 seeds of CM-82036 were treated with the chemical mutagen ethylmethane sulfonate (EMS) using two concentrations (0.053 and 0.058 mol/l) and from approximately 12,000 surviving M1 plants one head per plant was harvested. To create the M2 population 4,880 M2 seeds (one seed per head), preferably those exposed to the higher EMS concentration, were sown in the greenhouse. Subsequently, the DNA of 760 M2 plants, 380 M2 plants per EMS concentration, was extracted and analyzed in pools of four. Two gene-specific primer pairs, Wx7A2 and Wx7A3, were used to identify single base mutations in a 1,205 bp fragment of the waxy gene Wx-A1 by Endo-I-mediated heteroduplex cleavage. Mutations identified in the four-way pools were confirmed in individual samples. In total 20 mutations were detected by screening a total sequence of 915,800 bp. The mutation frequencies for the two different EMS concentrations were calculated: for samples treated by 0.053M EMS concentration it was one mutation per 57.23 kb (kilobases), while for 0.058M EMS concentration one mutation per 38.15 kb was identified. These results are in a similar range as detected by other studies in hexaploid wheat varying from one mutation per 24 kb to one per 84 kb.

Zusammenfassung (Englisch)

Getreide sind die wichtigsten Quellen der pflanzlichen Nahrung für Mensch und Tier. Daher ist das Verständnis der Genetik der Resistenz /Anfälligkeit von Weizen gegenüber Krankheitserreger von großem Wert für die Pflanzenzüchtung. Die Ährenfusariose ist eine der verheerensten Weizenkrankheit weltweit. Zur funktionellen Validierung von Kandidatengenen für Ährenfusarioseresistenz wurde eine Mutantenpopulation der fusariumresistenten Weizenlinie CM-82036 hergestellt. Ziel der aktuellen Arbeit ist die Bestimmung der Mutationsfrequenz in der Mutantenpopulation mit Primern spezifisch für das Waxy Gen Wx-A1. Etwa 100,000 Körner wurden mit Ethylmethansulfonat (EMS) in zwei Konzentrationen (0.053 und 0.058 mol/l) behandelt und von 12,000 überlebenden M1 Pflanzen konnte eine Ähre pro Pflanze geerntet werden. Für die M2 wurden 4,880 M2 Körner (ein Korn pro Ähre) im Glashaus angebaut, M2 der höheren EMS Konzentration wurden bevorzugt. Anschließend wurde die DNA von 760 M2 Pflanzen, 380 pro EMS-Konzentration, extrahiert und in vierfach Pools mit zwei Primerpaaren, Wx7A2 und Wx7A3 analysiert um Mutationen in einem 1,205 bp Fragment des waxy Gen Wx-A1 zu identifizieren. Mutationen, die in den vierfach Pools gefunden wurden, wurden in Einzelproben bestätigt. Insgesamt konnten 20 Mutationen detektiert werden bei der Analyse von 915,800 bp. Die Mutationsfrequenzen wurden für beide EMS-Konzentrationen berechnet: für Stichproben, die mit 0.053M EMS Konzentration behandelt wurden, war es eine Mutation pro 57.23 kb (Kilobasen), während für die 0.058M EMS Konzentration eine Mutation pro 38.15 kb identifiziert wurde. Die Ergebnisse liegen in einem ähnlichen Bereich wie in anderen Studien in hexaploidem Weizen, die von einer Mutation pro 24 kb bis zu einer Mutation pro 84 kb variieren.