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Gewählte Dissertation:
Mina Samad Zamini
(2016):
An eQTL Analysis of Fusarium Head Blight Resistance in Wheat.
Dissertation - Abteilung Pflanzenzüchtung,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 151.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Die Ährenfusariose ist eine bedeutende Pilzkrankheit bei Weizen, überwiegend verursacht durch Fusarium graminearum. Die Resistenz von Weizen gegen Ährenfusariose ist quantitativ und wird durch mehrere Quantitative Trait Loci (QTL) beeinflusst. Zwei dieser QTL, nämlich Fhb1 und Qfhs.ifa-5A, wurden in zahlreichen FHB Studien detektiert, trotzdem konnten bis jetzt die den QTL zugrunde liegenden kausalen Gene nicht identifiziert werden. In dieser Arbeit wurde ein genomischer Ansatz verfolgt, um die Abwehrreaktion von Weizen gegen F. graminearum zu untersuchen. Ziel war es Genexpressionsmuster (Expressions-QTL, eQTL) den jeweiligen QTL-Regionen zuzuordnen. Dafür wurden 192 doppelhaploide Linien der Kreuzungspopulation CM-82036 (resistent) × Remus (anfällig) unter kontrollierten Bedingungen mit F. graminearum inokuliert und zu 2 Zeitpunkten (30 und 50 Stunden) nach der Inokulation Genexpression mittels Microarrayanalyse gemessen. Dafür wurde ein individuell gefertiger 8×40K Weizen-Array (Agilent) verwendet. Die genetische Karte einer früheren Studie wurde verbessert, indem 183 Transkript abgeleitete Marker zu den bereits vorhandenen 247 SSR und AFLP Markern hinzufügten wurden. Die Analyse der phänotypischen Daten bestätigte die Existenz der zwei wichtigen Resistenz-QTL (Fhb1 und Qfhs.ifa-5A) und identifizierte einen zusätzlichen QTL auf Chromosom 6A. Zu den zwei untersuchten Zeitpunkten wurden in den Elternlinien als Reaktion auf die Infektion mit Fusarium jeweils 426 bzw. 6043 Gene differentiell exprimiert. Die Variation betreffend Transkript-Häufigkeit wurde mit einer eQTL Analyse abgebildet, welche 15552 und 15888 signifikante eQTL bei 30 bzw. 50 Stunden nach Inokulation identifizierte. Eine große Anzahl dieser eQTL wirkten als "trans eQTL". Die Verteilung der eQTL über die genetische Karte erlaubte es jene Gene zu kartieren, welche beiden (phänotypischen) QTL zugeordnet werden können, und innerhalb der Population regulatorische Hotspots zu identifizieren. UDP-Glykosyltransferasen und Glycin-reiche Proteine waren prominente angereicherte Gen-Ontologien für Fhb1. Von den sechs regulatorischen Hotspots, welche die Mehrheit der Transkript-Segregation innerhalb der Population abbilden, war ein Hotspot auf Chromosom 4A hoch angereichert mit Genen die mit Pilzabwehr in Zusammenhang stehen.
- Betreuer: Bürstmayr Hermann
- 1. Berater: Schweiger Wolfgang
- 2. Berater: Steiner Barbara