Název akce, datum: Autoři: ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Genetika vzájemného vztahu hostitele a patogena www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Genetika ►nauka o dědičnosti a proměnlivosti • §ve fytopatologii – dědičnost a proměnlivost znaků a vlastností podmiňujících chorobu rostliny §specifika – studium kombinované aktivity genetických systémů rostlin a patogenů a vlivu prostředí • www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png POJMY ►geny rezistence ►geny virulence • • GEN – DNA pořadí nukleotidů v tripletech • kodon • přes mRNA tvorba specifických bílkovin • www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Genetika hostitel x patogen •DNA GEN (triplet kodon) •KODON mRNA RIBOZOM tvorba bílkovin • • strukturální geny • • regulátorové geny • • operátor operon • • www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png • •induktor (patogen) inaktivace represoru (blok syntézy antimikr. látek) • • tvorba antimikr. látek • • • • • •REZISTENCE • • • • www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png ►strukturální geny druh bílkoviny ► ►regulátorové geny – řídí činnost genů strukturálních ► ►operátory – tvorba RNA ► ►operon – skupina genů řízená jedním operátorem • • • • www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Genetika virulence patogena a rezistence hostitele ►GEN proti GENU –každému genu rezistence odpovídá gen virulence (Flor) –možno stanovit pravděpodobný počet genů rezistence a virulence + jejich kombinace (Person) • • • • www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Genetický systém virulence §jádro, ekvivalenty, cytoplazma • • ►geny patogenity ►geny virulence 1. 1. • • [USEMAP] www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Genetický systém rezistence §jaderná dědičnost • – MAJORGENY mono-, oligogenní rezistence • – MINORGENY polygenní rezistence • • •HORIZONTÁLNÍ x VERTIKÁLNÍ REZISTENCE • Já nevím …já bych to pojala jako základ pro BE… Název akce, datum: Autoři: ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Mendel by se divil, aneb kam vyrostlo semínko, které zasadil • Výsledek obrázku pro Pea plant www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png 89A68826-1530-4BA9-AC99-41CE392838EC Aktuální poznatky v pěstování, šlechtění, ochraně rostlin a zpracování produktů 21. – 22.11.2019 ZVT_logo_zakladni_CMYK.png The widest crop diversity for sustainable agriculture, food security and quality www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Malá historie šlechtění … https://doi.org/10.1038/s41587-019-0152-9 konvenční šlechtění genomické sekvence plodin genové inženýrství molekulární markery milníky šlechtění Výsledek obrázku ee4.jpg listek.png NCK Aplikace jednoduchých molekulárních markerů: (1) Fuzit: Souprava pro detekci alelomorfismu ječmene (H. vulgarum L.) souvisejícího se stupněm odolnosti genotypů k fuzarióze klasu pomocí kvadruplexové SSR reakce C:\Users\kolarikoval\Desktop\NCK Ječmen\Vysledky kapilara\200422\Fredrickson, Chervon Kvadruplex2.jpg Majority of Trifolium species are annual Ancestral characteristics Chromosome number 2n-16 Perenniality came through evolution and species proliferation and development About 16 of them, especially perennial, are of considerable agricultural importance and has been using today around the world Ellison, 2006 P6100164.JPG They are characterized by trifoliate leaves Trifolium Genus www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Molekulární DNA markery •Metody rozlišení DNA variant bez potřeby sekvenace • • •Využití QTL vazebné mapování •Genotypování alelických variant konkrétních genů •Markery asistovaná selekce Výsledek obrázku pro alec jeffreys dna fingerprinting Související obrázek www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Markery asistovaná selekce • •Sledování malého počtu genů •Geny velkého účinku •Kombinace vybraných genů do finálního genotypu •Využití „Speed breeding“ • https://doi.org/10.1038/s41587-019-0152-9 www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Výsledek obrázku pro genomic selection doi.org/10.1007/978-94-007-7572-5_26 Genomická selekce •Nutno nejprve vytvořit statistický model pro odhad GEBV na populaci k tomu určené (trénovací populace) •Statistický model je nutno validovat na testovací populaci, abychom určili spolehlivost odhadu • •Potřeba velice kvalitních kvantitativních fenotypových dat (více lokalit, opakování, roky) •Ve výchozí populaci musí být přítomna vhodná genetická variabilita • www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png •rakovina brambor • • • • •zralost brambor •barva dužiny Národní Centrum Kompetence Biotechnologické Centrum pro Genotypování Rostlin www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Zdroje rezistence §oblasti původu hostitele §genové banky §plané druhy §kulturní zdroje • • ►maximum genů rezistence v centrech původu hostitele • ►maximum genů virulence v centrech původu patogena www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Typy rezistencí 1.specifická – schopnost hostitele odolávat některým rasám patogena • nespecifická – schopnost odolávat všem rasám • 2.vertikální – rasově specifická, monogenní, oligogenní • horizontální – nespecifická, polygenní, trvanlivá • 3.kvalitativní – velké, diskontinuální rozdíly mezi odolnou a náchylnou reakcí, oligogenní • kvantitativní – kontinuální proměnlivost, vliv vnějších faktorů, polygenní • 4.juvenilní – může přejít v náchylnost, oligogenní • adultivní – polygenní • 5.polní • • • • www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png GMOfobie Strach, Schreck, Kočka, Úzkost, Zvěrstva, Dítě Kočka Rajče, Na Bílém Pozadí, Rajčata, Červená, Zelenina Když nemůžeme cíleně tvořit novou genetickou variabilitu, můžeme alespoň efektivně využít stávající. www.vupt.cz ZVT_logo_zakladni_CMYK.png Norman Borlaug, 1970 Nobelova cena míru „You can’t eat research papers.“ Kontakt Výzkumný ústav pícninářský, spol. s r.o. Zemědělský výzkum, spol. s r.o. Zahradní 1 664 41 Troubsko www.vupt.cz https://www.facebook.com/vuptroubsko/ DĚKUJI ZA POZORNOST ZVT_logo_zakladni_CMYK.png RNDr. Jan Nedělník, Ph.D.