Régi Kárpát-medencei tájfajták hasznosítása a búzanemesítésben
Title in English
Exploiting old wheat landraces from the Carpathian Basin in present breeding
Keywords in Hungarian
tájfajták, genetikai változékonyság, SNP genotipizálás, klímaváltozás
Keywords in English
landraces, genetic diversity, SNP genotyping, climate change
Discipline
Plant breeding (Council of Complex Environmental Sciences)
100 %
Panel
Plant and animal breeding
Department or equivalent
Agricultural Institute (Centre for Agricultural Research)
Participants
Balla, Krisztina Bányai, Judit Karsai, Ildikó Kiss, Tibor Lenykó-Thegze, Andrea Megyeri, Mária Puskás, Katalin Rakszegi, Marianna Vida, Gyula
Starting date
2018-10-01
Closing date
2023-09-30
Funding (in million HUF)
39.818
FTE (full time equivalent)
8.96
state
running project
Final report
Results in Hungarian
A mai búzatermesztés olyan kihívásokkal néz szembe, mint a klímaváltozás és a genetikai sokféleség csökkenése, ami a magas termésátlagokra koncentráló nemesítési programok következménye. A napjainkban kifejlesztett SNP chip-ek és bioinformatikai módszerek alkalmazása lehetőséget adtak a genetikai diverzitás és a legfontosabb fenotípusos tulajdonságok genetikai alapjainak vizsgálatára is.
A kutatási program célja az volt, hogy elemzze a Közép-európai búza tájfajta gyűjtemény fenotípusos és genotípusos sokféleségét, valamint populáció szerkezetét, hogy olyan új előnyös allélokat találjon amik a stressztűréshez és minőségi paraméterekhez kapcsolhatóak. A teljes tájfajta gyűjtemény 200 tájfajtát és 70 modern búzafajtát ölelt fel és a gyűjtemény genotipizálását egy nagy lefedettségű 20K SNP chip-el végeztük el. Megvizsgáltuk a populáció szerkezetét, a genetikai változékonyság földrajzi eloszlását és a polimorf markerek kromoszómákon belüli eloszlását is. Teljes genomra kiterjedő asszociációs vizsgálatokat (GWAS) végeztünk, az SNP markerek és a mezőgazdaságilag fontos tulajdonságok között. Az azonosított SNP markerek használhatóak lesznek a marker alapú szelekció során (MAS) az új nemesítési programokban. Ezek az SNP markerek új lehetőségeket kínálnak a nemesítési folyamat felgyorsítására, mert lehetővé teszik sok vonal korai marker alapú szelekcióját és ezáltal hatékonyabb nemesítési programok tervezését.
Results in English
Today wheat production is facing such challenges as climate change and the decreased genetic diversity of cultivated wheat imposed by the continuous selection for high yielding ability. The use of recently developed SNP chips and cluster identification algorithms provided an opportunity to conduct diversity studies and investigate the genetic basis of trait variation in wheat.
The goal of this proposal was to analyze the phenotypic and genotypic diversity of the Central European wheat landrace collection and its population structure to pinpoint favorable new alleles related to stress tolerance and quality, which could then be introduced into modern breeding programs. Genotyping was conducted on the entire landrace collection, encompassing 200 landraces in parallel with 70 modern wheat cultivars, using a high-density 20K SNP genotyping array. We examined the population structure, geographic distribution of genetic variability, and the chromosomal distribution of polymorphic markers. Genome-Wide Association Studies (GWAS) were carried out, focusing on associations between SNPs and agriculturally important traits. The markers identified in this project can be applied in modern marker-assisted selection (MAS) programs. These SNP markers open up new possibilities for accelerating the breeding process. This approach allows for the early elimination of many lines after MAS, making it feasible to develop more efficient breeding programs.
András Cseh, Krisztina Balla, Tibor Kiss, Marianna Mayer, Zita Berki, Ádám Horváth, Péter Poczai, Ildikó Karsai: SNP Genotyping and Agro-Morphological Characterization of a Central-European Wheat Landrace Collection and Modern Wheat Cultivars, In: International Plant & Animal Genome XXVII, (2019) PE0966, 2019
Andras Cseh, Tibor Kiss, Krisztina Balla, Zita Berki, Ádám Horváth, Péter Poczai, Ildikó Karsai: Exploiting the legacy of Central European wheat landraces for improving the ecological adaptation ability of wheat, In: MonoGram, (2019) P25, 2019
Cseh, András ; Gell, Gyöngyvér ; Christakis, George Florides ; Rakszegi, Marianna ; Birinyi, Zsófia ; Nagy-Réder, Dalma ; Békés, Ferenc ; Karsai, Ildikó: A Kárpát-medencei búza tájfajták és modern fajták tartalékfehérje szintű diverzitásának összehasonlítása, XXIX. Növénynemesítési Tudományos Napok : Összefoglaló kötet Martonvásár, Magyarország : MTA Agrártudományi Kutatóközpont (2023) 158 p. pp. 74-74. , 1 p., 2023
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Molekuláris Nemesítési Osztály (Agrártudományi Kutatóközpont), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Intézet (Agrártudományi Kutatóközpont).
