Identification and analysis of genetic loci that cause heterosis in crop plants  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
105170
Type K
Principal investigator Kaló, Péter
Title in Hungarian Heterózishatást eredményező genetikai lókuszok azonosítása és vizsgálata növényekben
Title in English Identification and analysis of genetic loci that cause heterosis in crop plants
Keywords in Hungarian heterózis. lucerna, paradicsom, borsó, biodiverzitás, új generációs szekvenálás
Keywords in English heterosis, alfalfa, tomato, pea, biodiversity, next generation sequencing, doubled haploid
Discipline
Plant biotechnology (Council of Complex Environmental Sciences)60 %
Plant gene bank basic research (Council of Complex Environmental Sciences)25 %
Cell genetics (Council of Medical and Biological Sciences)15 %
Ortelius classification: Plant genetics
Panel Plant and animal breeding
Department or equivalent Agricultural Biotechnology Institute (ABC) (National Agricultural Research and Innovation Centre)
Participants Gombár, Anikó
Holly, László
Kováts, Gyöngyi
Marincs, Ferenc
Mitykó, Judit
Sipos, Tamás
Starting date 2013-01-01
Closing date 2017-12-31
Funding (in million HUF) 38.930
FTE (full time equivalent) 8.47
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
The aim of our project was to identify and analyze genetic loci that produce heterosis in crop plants using two distinct strategies. (i) The natural variation of the SP3D gene that results in fruit-yield heterosis in tomato being heterozygous for induced loss-of-function mutations was investigated. The SP3D amplicon of 262 tomato seed bank accessions was deep sequenced and twenty-two novel SNPs in total were identified. Neither novel exonic mutations in the 262 accessions of this study nor possible loss-of-function mutations amongst the known exonic variants were identified in the SP3D gene indicating that no such spontaneous mutations occur in cultivated tomato contrary to missense variations in the coding region of SP3D found in wild tomato. (ii) In order to analyze the correlation between the heterozygous chromosomal region and the position of the QTLs associated with the variance of yield traits of diploid alfalfa. Following several problems to generate appropriate plant material, the genetic maps of three mapping populations derived from different parental lines were constructed and the chromosomal regions with excess heterozygous genotypes were determined. Unfortunately, the genetic analysis to determine the QTLs of the measured traits failed. The reason of the unsuccessful genetic mapping could be the insufficient number of plants and the single season data we used for the analysis. We plan to generate more reliable data in the future to get our results published.
Results in English
A project célja a heterózis hatást eredményező genetikai lókuszok vizsgálata két eltérő megközelítéssel. (i) Egyrészt az SP3D változatainak vizsgálatát végeztük el 262 génbanki paradicsom tételen. Az SP3D gén funckió vesztéses alléljának heterozigóta konfiguráció esetén heterózishatást eredményez a paradicsom termésmennyiségében. A szekvencia vizsgálatokat követően összesen 22 új pontmutációt azonosítottunk, azonban ezek egyike sem eredményezett funkcióvesztéses SP3D allélt. Eredményeink azt mutatják, hogy a termesztett paradicsom változatokban valószínűleg nem fordul elő spontán mutáció eredményeként a funkcióvesztéses SP3D allélt, miközben vad paradicsom változatok esetében több ilyet is azonosítottak. (ii) Projektünk másik célja a heterozigóa allél eloszlást előnyben részesítő kromoszóma szakaszok és a diploid lucerna zöld tömeg hozamát meghatározó genetikai lókuszok közötti összefüggés feltárása volt. A megfelelő növényi anyag előállításánál több nehézséggel is szembe kerültünk, de végül sikerült három szegregáló populációt létrehoznunk különböző szülői vonalak keresztezésével. Meghatároztuk azokat a kromoszóma szakaszokat, melyek a heterozigóta genotípusok irányába torzult szegregációt mutatnak. Sajnos a vizsgált mennyiségi tulajdonságokat befolyásoló lókuszok kromoszómahelyzetének meghatározása nem volt sikeres, aminek okát egyrészt a vizsgált tulajdonságokra vizsgált nem elegendően nagyszámú egyed hiányával, illetve az adatok egy évből történő mérésével magyarázzuk.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=105170
Decision
Yes





 

List of publications

 
Marincs, F, Nagy, T, Miró, K, Kollár, Zs, Barta, e, Kaló, P: Large-scale amplicon sequencing of the SP3D gene responsible for fruit-yield heterosis in tomato, Plant Gene 9:45-49, 2017
Endre Barta, Zsófia Bánfalvi, Zoltán Havelda, László Hiripi, Zsigmond Jeney, János Kiss, Balázs Kolics, Ferenc Marincs, Dániel Silhavy, Viktor Stéger, Éva Várallyay: Agricultural genomics: an overview of the Next Generation Sequencing projects at the NARIC-Agricultural Biotechnology Institute in Gödöllő., Hungarian Agricultural Research 25:10-21, 2016
Marincs Ferenc, Nagy Tibor, Miró Krisztina, Kollár Zsuzsanna Barta Endre, Kaló Péter: Large-scale amplicon sequencing of the SP3D gene responsible for fruit-yield heterosis in tomato, PLANT GENE 9: pp. 45-49., 2017





 

Events of the project

 
2016-01-06 14:17:05
Résztvevők változása
2014-02-08 22:18:38
Résztvevők változása
2014-01-02 14:46:06
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóintézet (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ).




Back »