Ekmeklik buğdayda (Triticum aestivum L.) Rus buğday afidine dayanıklılık geninin ayrıntılı genetik haritalaması

Amaç: Bu çalışmanın amacı Rus buğday afidine dayanıklılık sağlayan Dn100695 geninin bulunduğu 7D kromozomunu SSR markörleriyle ayrıntılı bir şekilde taramak ve dayanıklılık genini çevreleyen yeni SSR markörlerini belirlemektir. Materyal ve Yöntem: Basribey x IG 100695 melezinin 190 bireyinden oluşan F2 populasyonu haritalama amacıyla kullanılmıştır. Haritalama populasyonu daha önceki markörlere ilave olarak 7D kromozomunda bulunan 20 yeni SSR markörleri ile taranmıştır. Zararlının populasyondaki kloroz, kıvrılma ve afit yoğunluğu özellikleri fenotipik veriler olarak ele alınmıştır. Araştırma Bulguları ve Sonuç: Çalışma sonucunda 85 polimorfik markör içerisinden 46’sı toplamda 1226.9 cM’lık bir genom bölgesini haritalandırmış ve 14 farklı bağlantı grubu oluşturmuştur. 7D kromozomu üzerinde dayanıklılık genini çevreleyen özgün bir SSR markörü (GWM121) belirlenmiş ve Dn100695 genini her iki yönden çevreleyen markörler haritalanmıştır. Ayrıca markör regresyon analizi sonucunda Rus buğday afidi dayanıklılığına katkı sağlama potansiyeli bulunan SSR markörleri de saptanmıştır.

Fine Mapping of Russian Wheat Aphid Resistance Gene in Bread Wheat (Triticum aestivum L.)

Objective: The aim of this study was to screen the chromosome 7D with SSR markers and to identify unique markers surrounding the Russian wheat aphid resistance gene Dn100695. Material and methods: The F2 population consisting of 190 individuals of the Basribey x IG 100695 cross was used for mapping. The mapping population was screened with 20 SSR markers located on the 7D chromosome in addition to the previous markers. Chlorosis, rolling and aphid density characteristics of the pest in the population were considered as phenotypic data. Results and conclusion: As a result of the study, 46 of the 85 polymorphic markers mapped a genome region of 1226.9 cM in total and formed 14 different linkage groups. A unique SSR marker (GWM121) flanking the resistance gene was identified on the 7D chromosome, and markers flanking the Dn100695 gene from both directions were mapped. Additionally, as a result of the marker regression analysis, SSR markers that have the potential to contribute to Russian wheat aphid resistance were determined.

___

  • Castro, A.M., A. Vasicek, M. Manifiesto, D.O. Giménez, M.S. Tacaliti, O. Dobrovolskaya, M.S. Röder, J.W. Snape and A. Börner. 2005. Mapping antixenosis genes on chromosome 6A of wheat to greenbug and to a new biotype of Russian wheat aphid. Plant Breeding, 124(3):229-233.
  • Cockrell, D.M., T.L. Randolph, C.B. Walker, R. Sitz, S.D. Haley and F.B. Peairs. 2020. Damage and yield response of wheat lines with Dn4 and Dn7 genes resistant to Russian wheat aphid biotype RWA2. Southwestern Entomologist, 45(2):369-380.
  • Çakir, M., J. Vitou, D. Kollehn, W. Lawson, H. Ilbi, S. Haley, F. Peairs, D. Mornhinweg, M. Bohssini, F. Ogbonnaya, J. Lage, V. Tolmay, J. Malinga, O. Edwards, M. Christopher, A.M. Castro, J. Franckowiak, H. Kuchel, B. Jacobs, I. Barclay, and J. Sheppard. 2009. “A Global Effort in Breeding for Resistance to Russian Wheat Aphid in Wheat and Barley”, Prooc, of 19th, International Triticeae Mapping Initiative–3rd COST Tritigen, Clermont-Ferrand- France, p. 38.
  • Doyle, J.J., J.L. Doyle. 1987. A Rapid DNA Isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin, 19:11-15.
  • Ennahli, S., M. El Bouhssini, S. Grando, R. Anathakrishnan, T. Niide, L. Starkus, S. Starkey and C.M. Smith. 2009. Comparison of categories of resistance in wheat and barley genotypes against biotype 2 of the Russian wheat aphid, Diuraphis noxia (Kurdjumov). Arthropod-Plant Interactions, 3:45-53.
  • Fouche, A., R.L. Verhoeven, P.H. Hewitt, M.C. Walters, C.F. Kriel and J. De Jager. 1984. Russian aphid (Diuraphis noxia) feding damage on wheat, related cereals and a Bromus grass species. Progress in Russian wheat aphid (Diuraphis noxia Mordw.) research in the Republic of South Africa. M. C. Walters. Bloemfontein, Technical Communication Department of Agriculture Republic of South Africa, 191, 22-23.
  • Girma, M., G.E. Wilde and T.L. Harvey. 1993. Russian wheat aphid (Homoptera: Aphididae) affects yield and quality of wheat. Journal of Economic Entomology, 86:594-601.
  • GrainGenes, 2017: GrainGenes 2.0: A Database for Triticeae and Avena. USDA-ARS, Washington, DC. Available at: http://wheat.pw.usda.gov/ cgi-bin/graingenes/browse.cgi?class=marker Erişim Mayıs 2017.
  • Haley, S.D., F.B. Pearis, C.B. Walker, J.B. Rudolph, T.L. Randolph. 2004. Occurrence of a New Russian Wheat Aphid Biotype in Colorado. Crop Science, 44:1589-92.
  • Heyns, I., E. Groenewald, F. Marais, F. Du Toit and V Tolmay. 2006. Chromosomal location of the Russian wheat aphid resistance gene, Dn5. Crop Science, 46(2):630-636.
  • Joukhadar, R., M. El-Bouhssini, A. Jighly and F.C. Ogbonnaya. 2013. Genome-wide association mapping for five major pest resistances in wheat. Molecular Breeding, 32(4):943-960.
  • Keller, B., C. Feuillet and M. Messmer. 2000. Genetics of disease resistance. In Mechanisms of Resistance to Plant Diseases. Springer, Dordrecht, pp 101-160.
  • Kosambi, D.D. 1944. The estimation of map distancesfrom recombination values. Annals of Eugenics, 12:172-5.
  • Kumar, N., P.L. Kulwal, A. Gaur, A.K. Tyagi, J.P. Khurana, P. Khurana, H.S. Balyan and P.K. Gupta. 2006. QTL analysis for grain weight in common wheat. Euphytica, 151(2): 135-144.
  • Landjeva, S., V. Korzun and A. Börner. 2007. Molecular markers: Actual and potential contributions to wheat genome characterization and breeding. Euphytica, 156(3):271-296.
  • Lapitan, N.L.V., J.H. Peng and V. Sharma. 2007. A high-density map and PCR markers for Russian wheat aphid resistance gene Dn7 on chromosome 1RS/1BL. Crop Science, 47:811-820.
  • Liu, S., M.D. Hall, C.A. Griffey and A.L. McKendry. 2009. Meta-Analysis of QTL associated with fusarium head blight resistance in wheat. Crop Science, 49(6):1955–1968.
  • Liu, X.M., C.M. Smith and B.S. Gill. 2002. Identification of microsatellite markers linked to Russian wheat aphid resistance genes Dn4 and Dn6. Theoretical and Applied Genetics, 104(6-7):1042-1048.
  • Liu, X.M., C.M. Smith, B.R. Friebe and B.S. Gill. 2005. Molecular mapping and allelic relationships of Russian wheat aphid-resistance genes. Crop Science, 45(6):2273-2280.
  • Liu, X.M., C.M. Smith, B.S. Gill and V. Tolmay. 2001. Microsatellite markers linked to six Russian wheat aphid resistance genes in wheat. Theoretical and Applied Genetics, 102(4):504-510.
  • Malinga, J.N., M.G. Kinyua, A.W. Kamau, J.K. Wanjama, J.O. Awalla and R.S. Pathak. 2007. Biotypic and genetic variation within tropical populations of Russian wheat aphid, Diuraphis noxia (Kurdjumov) (Homoptera: Aphididae) in Kenya. Journal of Entomology, 4(5):350- 61.
  • Marone, D., G. Laidò, A. Gadaleta, P. Colasuonno, D.B.M. Ficco, A. Giancaspro, S. Giove, G. Panio, M.A. Russo, P. De Vita, L. Cattivelli, R. Papa, A. Blanco, A.M. Mastrangelo. 2012. A high-density consensus map of A and B wheat genomes. Theoretical and Applied Genetics , 125(8):1619-1638.
  • Miller, C.A., A. Altinkut and N.L.V. Lapitan. 2001. A microsatellite marker for tagging Dn2, a wheat gene conferring resistance to the Russian wheat aphid. Crop Science, 41(5):1584-1589.
  • Quick, J. S., K.K. Nkongolo, W. Meyer, F.B. Peairs and B. Weaver. 1991. Russian wheat aphid reaction and agronomic and quality traits of a resistant wheat. Crop Science, 31:50-53.
  • Somers, D.J., P. Isaac and K. Edwards. 2004. A high-density microsatellite consensus map for bread wheat (Triticum aestivum L.). Theoretical and Applied Genetics, 109(6):1105-1114.
  • Tolmay, V.L., S.L. Sydenham, T.N. Sikhakhane, B.N. Nhlapho and T.J. Tsilo. 2020. Elusive diagnostic markers for Russian wheat aphid resistance in bread wheat: Deliberating and reviewing the status quo. International Journal of Molecular Sciences, 21(21):8271.
  • Tonk, F.A., D. İştipliler ve M. Tosun. 2017. Bazı ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinde özellikler arası ilişkiler ve path analizi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 54(1):85-89.
  • Tonk, F.A., D. İştipliler, M. Tosun, F. Turanli, H. İlbi and M. Çakir. 2016. Genetic mapping and inheritance of Russian wheat aphid resistance gene in accession IG 100695. Plant Breeding, 135(1):21–25.
  • Turanlı, F., M. Tosun, E. İlker, A.H. Sekmen ve F.A. Tonk. 2014. Rus Buğday Afidi (Diuraphis noxia Homoptera;Aphididae)’ne Dayanıklı Buğday Çeşitlerimizin ve Dayanıklılık Mekanizmalarının Saptanması’. TÜBİTAK, Proje no: 110 0 636, Ankara.
  • Valdez, V.A., P.F. Byrne, N.L.V. Lapitan, F.B. Peairs, A. Bernardo, G. Bai and S.D. Haley. 2012. Inheritance and genetic mapping of Russian wheat aphid resistance in Iranian wheat landrace accession PI 626580. Crop Science, 52(2):676-682.
  • Van Ooijen, J.W. 1999. LOD significance thresholds for QTL analysis in experimental populations of diploid species. Heredity, 83(5):613-624.
  • Van Ooijen, J.W. 2006. JoinMap 4, Software for the calculation of genetic linkage maps in experimental populations. Kyazma BV, Wageningen, the Netherlands.
  • Van Ooijen, J.W. 2009. MapQTL 6, software for the mapping of quantitative trait loci in experimental populations of diploid species. Kyazma BW, Wageningen, the Netherlands.
  • Webster, J.A., K.J. Starks and R.L. Burton. 1987. Plant resistance studies with Diuraphis noxia (Homoptera: Aphididae), a new United States wheat pest. Journal of Economic Entomology, 80:944-949.
Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1018-8851
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1964
  • Yayıncı: Prof. Dr. Banu YÜCEL
Sayıdaki Diğer Makaleler

Türkiye etlik piliç üretiminin zaman serisi yöntemi ile modellenmesi

Özge KOZAKLI, Mehmet MERT, Mehmet Ziya FIRAT

Kentsel dönüşüm uygulamalarının başarısı ve kente katkıları: Karşıyaka Bostanlı Mahallesi Örneği (İzmir)

Sinan ALTUĞ, Emine MALKOÇ TRUE

Samsun ili tarım işletmelerinin sigortalanabilir risklerinin belirlenmesi ve tarım sigortası yaptırma durumu

Vedat CEYHAN, Hatice TÜRKTEN, Çağatay YILDIRIM, Selime CANAN

Farklı hasat olgunluğu ve yönteminin zeytinin (Olea europaea L. cv. Ayvalık Yağlık) meyve ve zeytinyağı kalitesine etkilerinin belirlenmesi

Fatih ŞEN, Ayça ESEN

Bozcaada’nın farklı mevkilerinde yetiştirilen Bozcaada Çavuşu üzüm çeşidinde uçucu bileşenlerin oranları

Mehmet Ali GÜNDOĞDU, Murat ŞEKER, Alper DARDENİZ, Esra ŞAHİN, Ramazan EREN

Süt sığırlarında topallık: hayvan refahı ve davranışına etkisi üzerine bir değerlendirme

Celal İZCİ, Fatma ÇUHADAR ERDAL, Melek YILDIZ

Çeltik (Oryza sativa L.) Tohumlarına Uygulanabilecek Vigor Test Yöntemlerinin Optimizasyonu

Ali YİĞİT, Adem GÖKÇÖL

Türkiye’nin pamuk ve pamuklu dokumada uluslararası rekabet gücü: sabit pazar payı ve açıklanmış karşılaştırmalı üstünlük analizi

Berna TÜRKEKUL, Çiğdem KANTUR

Tefenni (Burdur) yöresi doğal popülasyonundan seçilen ceviz (Juglans regia L.) genotiplerinin bazı pomolojik ve agrofenolojik özellikleri

Mukaddes ERSOYOL KIRIŞIK, Fatma KOYUNCU, Sultan Filiz GÜÇLÜ

Eskişehir ili kabakgil ekim alanlarında görülen virüs hastalıklarının belirlenmesi

Mustafa KARABIYIK, Serkan YEŞİL