Application of Molecular Markers in Sugar Beet Breeding

Detta är en avhandling från Annika Hjerdin Panagopoulos, Department of Molecular selection, Syngenta Seeds AB, Box 302, 261 23 Landskrona, Sweden or the Department of Plant Biochemistry, Center for Chemistry and Chemical Engineering, Lund University

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Runt 1750 upptäckte en tysk kemist vid namn Marggraf att det var möjligt att utvinna socker från betor. Ett par decennier senare började en av hans studenter, Archard, att selektera betor utifrån deras sockerhalt och öppnade också världens första sockerbetsfabrik år 1801. Mängden utvunnet socker per rot låg runt 4 %. Sedan dess har förädling och förbättrade jordbruksmetoder ökat mängden utvunnet socker per rot till runt 18 %. Sockerhalten är fortfarande en av de viktigaste egenskaperna, men i takt med att den samlade kunskapen och förståelsen för andra egenskaper ökar, ökar också möjligheterna till förädling för dessa egenskaper. Dagens förädlare står således inför uppgiften att försöka kombinera många, olika, mer eller mindre komplexa egenskaper på ett optimalt sätt. De molekylära markörteknikerna har tillfört den traditionella förädlingen ett mycket kraftfullt redskap, och de har i många fall ökat effektiviteten i urvalsprocessen. Genom att använda molekylära markörer, små spårbara bitar av arvsmassan, har det blivit möjligt att förädla med en större precision och med en större grad av kontroll över vad som verkligen händer när växter korsas. De har också gjort det möjligt att bena upp komplexa egenskaper i några av deras bidragande faktorer, samt att studera arvsmassan och relationer mellan mer eller mindre besläktade arvsmassor på ett sätt som förut inte varit möjligt. Studierna i avhandlingen har samtliga genomförts med avseende att använda molekylära markörer i förädling av sockerbeta. De tre första studierna utgör basen för marköranvändningen i förädlingsprojekt och de följande tre studierna utgör exempel på användningsområden. I den första studien utvärderas en samling DNA-sekvenser från sockerbeta för att se hur användbara dessa skulle vara som markörer i förädlingssammanhang och för evolutionära studier. Eftersom sockerbeta är en relativt ung gröda med ett snävt ursprung, studerades och jämfördes den genetiska variationen bland förädlingslinjer med variationen bland vilda betor i den andra studien. I den tredje studien gjordes en stor RFLP-markörkarta över sockerbetans arvsmassa, vilket behövs för att kunna använda markörer i återkorsningsprojekt och för att lokalisera viktiga egenskaper. Samtidigt kopplades markörer till två resistensegenskaper. I den fjärde studien användes tekniken bulkad segregant analys för att ackumulera markörer och slutligen hitta en markör mycket nära en resistens mot sockerbetsnematoder. I den femte studien studerades den kvantitativa nedärvningen av resistens mot svampsjukdomen Cercospora för att kartera de viktigaste faktorerna som påverkar egenskapen. I den sjätte studien undersöktes slutligen den kvantitativa egenskapen för återställandet av fertilitet hos cytoplasmatiskt hansterila plantor. Eftersom avhandlingen baseras på studier som genomförts med avseende att använda molekylära markörer i förädling av sockerbeta, ägnas en stor del av den åt att beskriva hur sockerbetor förädlas, hur molekylära markörer kan användas för att underlätta förädlingsprocessen, samt vad som bör beaktas vid användning av markörer. Då de flesta studierna baseras på RFLP-markörer beskrivs endast denna markörtyp.

  KLICKA HÄR FÖR ATT SE AVHANDLINGEN I FULLTEXT. (PDF-format)