Identifizierung von 19 verschiedenen Pappelarten mit Hilfe von Chloroplasten- und Kernmarker-Sets
Die Gattung Populus ist in sechs Sektionen unterteilt und enthält etwa 30 Arten. Da einige dieser Arten untereinander kreuzkompatibel sind, existieren viele natürliche Hybriden. Zusätzlich wurden in den letzten 50 Jahren umfangreiche Züchtungsprogramme initiiert, die eine hohe Anzahl von künstlich erzeugten Hybriden hervorgebracht haben. Für Züchtungszwecke, aber auch für die Sortenregistrierung ist das Wissen über die in den Hybriden genetisch beteiligten Arten sehr wichtig. Leider ist die Identifizierung sowohl mütterlicher als auch väterlicher Arten durch morphologische Merkmale oft schwierig. Dieser Umstand macht die Verwendung von molekularen genetischen Markern zur Identifizierung der Elternarten in Hybriden und – im Falle von komplexen Hybriden – der Genealogie notwendig. In dieser Studie beschreiben wir die kombinierte Anwendung von Chloroplast- und nukleären SNP- und Indel-Markern zur Unterscheidung von bis zu 19 verschiedenen Pappelarten, die regelmäßig in Züchtungsprogrammen verwendet werden. Zu diesem Zweck verwendeten wir sowohl bereits bekannte Barcoding- Marker als auch neu entwickelte Marker für zusätzliche Chloroplast- Regionen und Kerngene. Bei Hybriden, für die eine erste Information über mutmaßlich involvierte Arten gegeben ist, können für die Validierung Spezies-spezifische Nukleotidvariationen verwendet werden. Wenn jedoch keine anfänglichen Informationen über die Art(en) verfügbar sind, kann zur Artenidentifikation ein Satz von Markern in einem Ausschlussverfahren verwendet werden. Unsere Methode erlaubt eine schnelle und einfache Identifizierung von verschiedenen Pappelarten und deren Hybriden.
The genus Populus is classified into six sections and contains about 30 species. As some of these species are cross-compatible, many hybrids naturally exist. Additionally, in the last 50 years huge breeding programs were initiated and have led to a high number of artificially produced hybrids. However, for breeding purposes but also for cultivar registration, knowledge of genetically involved species is highly desired. Unfortunately, identification of both maternal as well as paternal species is often difficult by morphological characteristics. This circumstance makes necessary the use of molecular markers for the identification of parental species in hybrids, and in the case of complex ones, for genealogy. In this study, we describe the combined application of chloroplast and nuclear SNP and Indel markers to differentiate up to 19 different poplar species regularly used in breeding programs. For this purpose, we used already known barcoding markers, newly developed markers from other chloroplast regions, and nuclear genes of interest. For hybrids with given initial information on putatively involved species, species-specific nucleotide variations can be used for validation. However, when no initial information of the species is available, a set of markers can be applies in a procedure of exclusion for species identification. Our procedure allows a quick and simple feasibility to identify different poplar species and their hybrids.
Vorschau
Zitieren
Zugriffsstatistik
Rechte
Nutzung und Vervielfältigung:
