Browsing by Subject "QTL"

Faba bean (Vicia faba L.) is an annual herbaceous cool-season food legume widely cultivated worldwide, especially for its high seed protein content. However, its major limitation in being used as food and feed, is the presence of antinutritional factors in its seeds, especially vicine and convicine (VC), two related compounds, which may be harmful to livestock and G6PD-deficient humans. To remove VC, the most sustainable method is breeding for low-VC faba bean cultivars. To improve the efficiency and speed of breeding programs, breeders use marker-assisted selection (MAS). The identification of genes responsible for VC content allows the development of reliable DNA markers and a better understanding of the molecular basis of this trait. The major-effect QTL controlling VC content named “VC1”, was identified in faba bean chromosome 1, and a few minor-effect QTLs were detected in previous studies. Hence, a total of 165 RILs from the cross Mélodie/2 (low-VC) x ILB 938/2 (high-VC) were genotyped and evaluated for VC content. Composite interval mapping was run on R/qtl software with accurate phenotypic data associated with a high-density SNP-based genetic map. Results revealed two minor-effect QTLs in addition to VC1. One was on chromosome 4 and had about 15% effect on convicine content. The other was on chromosome 5 and had 15% effect on vicine and total VC content. This research also reports candidate genes for the newly detected minor-effect QTLs through comparative genomics with the Medicago truncatula genome. Hypotheses were proposed on the role of these candidate genes on the VC biosynthetic pathway or transportation into the embryo beans for further testing.

Kirjolohi (Oncorhynchus mykiss) on tärkein Suomessa viljeltävä ruokakalalaji, jonka taloudellisen merkityksen vuoksi Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos ja Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus ylläpitävät kirjolohen valintajalostusohjelmaa (JALO-valintaohjelma). Kirjolohen jalostusarvostelussa on mukana kasvua, sukukypsyysikää, lihanväriä ja ulkomuotoa kuvaavia ominaisuuksia. Lisäksi valintaohjelmassa tarkkaillaan muotovirheiden yleisyyttä sekä kaihin esiintymistä jalostuspopulaatiossa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää löytyykö kirjolohelta kvantitatiivisen ominaisuuden lokuksia (QTL:ia) fileen väri - ja kalan koko-ominaisuuksille. Tutkimuksessa käytetty F2-polven aineisto koostui neljästä risteytysperheestä, joissa P-polven isät olivat amerikkalaista kantaa ja emät JALO-kantaa. QTL-kartoitusta käyttämällä pyrittiin selvittämään löytyykö kirjolohen ruumiinkoko- ja fileen väriominaisuuksista suurivaikutteisia lokuksia, joihin kytkeytyneiden DNA-merkkien avulla kalamateriaalia pystyttäisiin tulevaisuudessa parantamaan merkkiavusteisella valinnalla. Geneettisinä merkkeinä käytettiin useilta eri lohilajeilta löydettyjä mikrosatelliitteja. F2-polven yksilöiden tutkimuksessa käytetyt ominaisuudet mitattiin kolmannen kasvukauden jälkeen Tervossa syksyllä 2006. Tutkimukseen valittiin kuusi ominaisuutta, jotka voitiin jaotella kalan kokoon ja fileen väriin liittyviin ominaisuuksiin. Koko-ominaisuuksia olivat kalan pituus (mm), paino (g) ja filepaino (kahden fileen paino grammoina) ja fileen väriin liittyviä ominaisuuksia roche, valoisuutta kuvaava lave ja värikylläisyys eli cave. Roche-arvo kuvaa visuaalisesti roche-värikortilla määritettyä fileen väriä. Fileenvärin valoisuus ja värikylläisyys mitattiin kolmesti fileen kyljestä spektrofotometrillä ja lopullinen arvo muodostui kolmen mittauksen keskiarvosta. Mittaustuloksista poistettiin ennen QTL-analyysia sukupuolen, sukukypsyyden ja kaihin vaikutus. Tilastolliseen testaukseen käytettiin varianssianalyysia, jolla analysoitiin onko tutkittavissa ominaisuuksissa tietyn DNA-merkin eri genotyyppien välillä tilastollisesti merkitseviä eroja. Jokaisessa tutkittavassa ominaisuudessa löydettiin useita suurivaikutteisia lokuksia, jotka alittivat tutkimuskohtaisesti valitun riskitason. Kalan kokoon vaikuttavia QTL-alueita, jotka vaikuttivat sekä pituuteen, painoon että filepainoon löydettiin yhdeksästä eri kytkentäryhmästä. Yhtään pelkästään pituuteen liittyvää suurivaikutteista lokusta ei havaittu, kuten ei myöskään pituuteen ja painoon tai pituuteen ja filepainoon liittyvää QTL:sta. Painoon ja filepainoon liittyviä QTL-alueita löydettiin kymmenestä kytkentäryhmästä. Filepaino oli kalan koko-ominaisuuksista ainoa, jolle löytyi pelkästään kyseiseen ominaisuuteen vaikuttavat QTL:t kahdesta kytkentäryhmästä. Fileen väriin vaikuttavia QTL-alueita löytyi useita. Viidestä kytkentäryhmästä löydettiin QTL, joka vaikutti sekä rocheen, fileen valoisuuteen että värikylläisyyteen. Rocheen ja valoisuuteen vaikuttavia QTL-alueita löydettiin kahdesta kytkentäryhmästä. Valoisuuteen ja värikylläisyyteen vaikuttava suurivaikutteinen lokus löydettiin yhdestä kytkentäryhmästä. Jokaiselle fileen värin muuttujista löydettiin vain kyseiseen ominaisuuteen vaikuttava QTL. Rochelle ja valoisuudelle löydettiin kummallekin yksi QTL ja värikylläisyydelle kaksi vain kyseiseen ominaisuuteen vaikuttavaa QTL:sta. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella merkkiavusteisella valinnalla on mahdollista parantaa tutkimuksessa mukana olleita kalan kokoon – ja fileen väriin liittyviä ominaisuuksia, sillä näihin ominaisuuksiin kytkeytyneitä DNA-merkkejä voitaisiin käyttää yhtenä valintakriteerinä parhaiden jalostusyksilöiden valinnassa.