Kartierung von Chromosomarm 1RS

Das Projekt verfolgt folgende drei Ziele: (1) Physikalische oder Bin-Kartierung von ESTs (Expressed Sequence Tags) in dem kurzen Schenkel des Roggen Chromosoms 1R (1RS), (2) Entwicklung 1RS-spezifischer SSR- Marker, und (3) deren genetische und physikalische Kartierung. 4. Insgesamt ca. 500 Weizen unigenes, lokalisiert auf den kurzen Schenkeln der homoeologen Weizen- Chromosomen 1A, 1B und 1D, werden auf 1RS mittels disomer Weizen-Roggen Deletions- und Weizen-Roggen Translokationslinien physikalisch oder bin-kartiert. Diese unigenes enthalten auch 172 1RS-spezifische unigenes. Diese wurden aus 9000 Roggen-ESTs aufgrund ihrer hohen Sequenzhomologie mit Weizen unigenes auf 1AS, 1BS und 1DS selektiert. Unigenes, auf 1RS kartiert, beschleunigen die Identifizierung und Isolierung von agronomisch nützlichen Genen. 5. 1RS-spezifische DNA wird genutzt, um in einem Anreicherungsverfahren 1RS-spezifische SSR-Marker zu entwickeln. Zu diesem Zweck wird aus flow-cytometrisch sortierten 1RS Chromosomen DNA mit der Phi29 DNAPolymerase amplifiziert. Da diese Amplifikation zufällige Fragmente ergibt, erwarten wir, dass die gefundenen SSRs entlang des ganzen Chromosomenarms zufällig verteilt sein werden. Wir beabsichtigen mindestens 100 multiallele SSR-Marker zu isolieren. 6. Die SSR-Marker werden mit einem Satz von Roggen-Inzuchtlinien auf Polymorphismus getestet. Sie werden anschließend mittels zweier F2- Populationen kartiert, die jeweils aus der Kreuzung zweier Inzuchtlinien mit großer genetischer Distanz entwickelt wurden. Mit den oben erwähnten Deletions- und Translokationslinien werden sie auch physikalisch kartiert. SSRs werden ein robustes Markergerüst auf 1RS ergeben. Solch eine Karte bietet viele Anwendungsmöglichkeiten, von Kartierung agronomischer Merkmale bis hin zur positionellen Klonierung von Genen. Die weltweite Existenz zahlreicher bekannter und unbekannter 1RSTranslokationsweizen erlaubt heute 1RS als Teil des Weizen-Genpools zu betrachten. Eine Untersuchung der physikalischen Organisation, insbesondere des exprimierten Teils, von 1RS im Vergleich zu den kurzen Schenkeln der drei Weizenchromosomen der homoeologen Gruppe 1 wird signifikante Erkenntnisse zum besseren Verständnis der Struktur des Getreidechromosoms und zur Evolution polyploider Arten liefern. Wichtige Informationen über Geninhalt und Genverteilung auf diesem Chromosomenarm sind zu erwarten und die weitere Bearbeitung spezifischer Gene wird ermöglicht. Stimuliert wurde diese Arbeit durch das American Wheat Genome Mapping Project, welches im Jahre 2004 die Bin- Kartierung einer großen Anzahl ESTs an allen Chromosomen der sieben homoeologen Gruppen veröffentlicht hat.

Das Projekt verfolgt folgende drei Ziele: (1) Physikalische oder Bin-Kartierung von ESTs (Expressed Sequence Tags) in dem kurzen Schenkel des Roggen Chromosoms 1R (1RS), (2) Entwicklung 1RS-spezifischer SSR- Marker, und (3) deren genetische und physikalische Kartierung. 1. Insgesamt ca. 500 Weizen "unigenes", lokalisiert auf den kurzen Schenkeln der homoeologen Weizen- Chromosomen 1A, 1B und 1D, werden auf 1RS mittels disomer Weizen-Roggen Deletions- und Weizen- Roggen Translokationslinien physikalisch oder bin-kartiert. Diese unigenes enthalten auch 172 1RS- spezifische unigenes. Diese wurden aus 9000 Roggen-ESTs aufgrund ihrer hohen Sequenzhomologie mit Weizen unigenes auf 1AS, 1BS und 1DS selektiert. Unigenes, auf 1RS kartiert, beschleunigen die Identifizierung und Isolierung von agronomisch nützlichen Genen. 2. 1RS-spezifische DNA wird genutzt, um in einem Anreicherungsverfahren 1RS-spezifische SSR-Marker zu entwickeln. Zu diesem Zweck wird aus flow-cytometrisch sortierten 1RS Chromosomen DNA mit der Phi29 DNAPolymerase amplifiziert. Da diese Amplifikation zufällige Fragmente ergibt, erwarten wir, dass die gefundenen SSRs entlang des ganzen Chromosomenarms zufällig verteilt sein werden. Wir beabsichtigen mindestens 100 multiallele SSR-Marker zu isolieren. 3. Die SSR-Marker werden mit einem Satz von Roggen-Inzuchtlinien auf Polymorphismus getestet. Sie werden anschließend mittels zweier F2- Populationen kartiert, die jeweils aus der Kreuzung zweier Inzuchtlinien mit großer genetischer Distanz entwickelt wurden. Mit den oben erwähnten Deletions- und Translokationslinien werden sie auch physikalisch kartiert. SSRs werden ein robustes Markergerüst auf 1RS ergeben. Solch eine Karte bietet viele Anwendungsmöglichkeiten, von Kartierung agronomischer Merkmale bis hin zur positionellen Klonierung von Genen. Die weltweite Existenz zahlreicher bekannter und unbekannter 1RSTranslokationsweizen erlaubt heute 1RS als Teil des Weizen-Genpools zu betrachten. Eine Untersuchung der physikalischen Organisation, insbesondere des exprimierten Teils, von 1RS im Vergleich zu den kurzen Schenkeln der drei Weizenchromosomen der homoeologen Gruppe 1 wird signifikante Erkenntnisse zum besseren Verständnis der Struktur des Getreidechromosoms und zur Evolution polyploider Arten liefern. Wichtige Informationen über Geninhalt und Genverteilung auf diesem Chromosomenarm sind zu erwarten und die weitere Bearbeitung spezifischer Gene wird ermöglicht. Stimuliert wurde diese Arbeit durch das American Wheat Genome Mapping Project, welches im Jahre 2004 die Bin- Kartierung einer großen Anzahl ESTs an allen Chromosomen der sieben homoeologen Gruppen veröffentlicht hat.