Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Pflanzen Genetik

Betreuer: Prof. Dr. Renate Horn



Osama Sajer
(e-mail: osamasajer@hotmail.com )

Entwicklung molekulare Marker für die markergestützte Selektion und für die Klonierung des pillar Gens beim Pfirsich

In peach [Prunus persica (L.) Batsch], trees showing the pillar growth habit are of special interest for high density production systems. To isolate the pillar gene a map-based cloning approach was started. Bulked segregant analyses were performed to identify polymorphisms linked to the pillar gene. In total, 1024 AFLP primer combinations were analysed, 262 polymorphisms were detected in 203 primer combinations. All identified potential markers were mapped in the F2-population of 92 individuals. Using the program MapMaker 3.0 V a linkage map of 85.7 cM was created. The map consisted of 45 AFLP markers and three SSR markers. The SSR markers allowed the localization of the pillar gene on linkage group 2 of the Prunus reference map. Eleven AFLP markers that were closely linked to the pillar gene were cloned and sequenced. Three STS-markers were developed and successfully tested. These STS-markers are now available for marker-assisted selection. To identify a contig containing the pillar gene, the sequences were blasted against the peach genome sequence. Seven of the 11 AFLP markers showed very high homology (98-100%) to the contig_1136. This contig has a size of about 329 kb. Using the program FGENESH about 102 genes could be predicted in the contig. To confirm the identified contig, SSR primers derived from the contig sequence were mapped back to the pillar gene. Additional sequence-tagged-site markers covering the contig were designed and tested for polymorphisms to identify a candidate gene for the pillar gene. Six new polymorphisms were detected within the contig.

Beim Pfirsich [Prunus persica (L.) Batsch] sind Bäume mit säulenförmiger Wuchsform für Produktionssysteme mit hohen Pflanzdichten von besonderem Interesse. Zur Isolierung des pillar Gens wurde ein markergestützter Klonierungsansatz verwendet. Bulked Segregant Analysen wurden durchgeführt, um Polymorphismen zu identifizieren, die mit dem pillar Gen gekoppelt sind. Insgesamt wurden 1024 AFLP-Primerkombinationen analysiert, dabei konnten 262 Polymorphismen in 203 Primerkombinationen entdeckt werden. Alle identifizierten potentiellen Marker wurden in einer 92 Individuen umfassenden F2-Population kartiert. Aus den Markerdaten wurde mit dem Programm MapMaker (3.0 V) eine Kopplungs-karte aus 45 AFLP-Markern und drei SSR-Markern erstellt, die 85,7 cM umfasst. Mit Hilfe der SSR-Marker konnte das pillar Gen der Kopplungsgruppe 2 der Prunus-Konsensuskarte zugeordnet werden. Elf eng mit dem pillar Gen gekoppelte AFLP-Marker wurden kloniert und sequenziert. Drei Sequence-tagged-site (STS)-Marker konnten daraus entwickelt und erfolgreich getestet werden. Diese Marker stehen jetzt für die markergestützte Selektion zur Verfügung. Zur Identifizierung eines Contigs, der das pillar Gen enthält, wurden BLAST Analysen gegen die Pfirsich-Genomsequenz durchgeführt. Sieben der 11 AFLP-Marker zeigten sehr hohe Homologien (98-100%) zu dem Contig_1136. Dieser Contig umfasst 329 kb. Über das Programm FGENESH wurden 102 potenzielle Gene in dem Contig vorhergesagt. Zur Bestätigung des identifizierten Contigs wurden von dem Contig abgeleitete SSR-Primer rückkartiert. Neue STS-Marker wurden entwickelt und getestet, um ein Kandida-tengen für das pillar Gen zu identifizieren. Sechs neue Polymorphismen wurden gefunden.