Upotreba biotehnoloskih i metoda molekularne biologije u oplemenjivanju suncokreta dostignuca u svijetu, Istraživanja' predlog Biologija životne sredine. University of Zagreb
tena_zovko
tena_zovko16 October 2016

Upotreba biotehnoloskih i metoda molekularne biologije u oplemenjivanju suncokreta dostignuca u svijetu, Istraživanja' predlog Biologija životne sredine. University of Zagreb

PDF (99 KB)
10 strane
1broj preuzimanja
142broj poseta
Opis
Metode u molekularnoj biologiji
20 poeni
poeni preuzimanja potrebni da se preuzme
ovaj dokument
preuzmi dokument
pregled3 strane / 10

ovo je samo pregled

3 shown on 10 pages

preuzmi dokument

ovo je samo pregled

3 shown on 10 pages

preuzmi dokument

ovo je samo pregled

3 shown on 10 pages

preuzmi dokument

ovo je samo pregled

3 shown on 10 pages

preuzmi dokument

11

Glasnik zaπtite bilja 5/2004

VasiÊ, Dragana1

Pregledni rad

UPOTREBA BIOTEHNOLOŠKIH I METODA MOLEKULARNE BIOLOGIJE U OPLEMENJIVANJU SUNCOKRETA -

DOSTIGNU∆A U SVIJETU

IZVADAK Suncokret spada meu Ëetiri najvažnijie uljane kulture u svijetu. Tijekom protekle

dekade prinos i proizvodnja suncokreta u svijetu su porasli za 70%, što je posljedica optimizacije agrotehniËkih mjera kao i stvaranja sve produktivnijih hibrida. Ipak, pojava opasnih oboljenja izazvanih Phomopsis i Sclerotinia sp. i poveÊani zahtjevi industrije u pogledu kvalitete doveli su do potrebe uvoenja novih genetskih svojstava u genom uzgajanog suncokreta.

Biotehnologija, odnosno moderna kultura tkiva, biologija stanice i molekularna biologija pružaju moguÊnost proširenja genetske osnove uzgajanog suncokreta i stvaranja nove germplazme, bolje adaptirane na nove zahtjeve tržišta i proizvodnje. Intenzivan rad u ovim oblastima je na suncokretu zapoËet ranih sedamdesetih.

U radu je dat pregled biotehnoloških i molekularnobioloških tehnika koje su s uspjehom upotrijebljene u oplemenjivanju suncokreta u svijetu, s naglaskom na dostignuÊa predstavljena na XV. Meunarodnoj konferenciji o suncokretu.

KLJU»NE RIJE»I: suncokret, biotehnologija, molekularna biologija

UVOD Suncokret (Helianthus annuus L.) spada meu Ëetiri najvažnijie uljane kulture u

svijetu. Tijekom protekle dekade prinos i proizvodnja suncokreta u svijetu su porasli za 70%, što je posljedica optimizacije agrotehniËkih mjera kao i stvaranja sve produktivnijih hibrida. Ipak, pojava opasnih oboljenja izazvanih Phomopsis i Sclerotinia sp. i poveÊani zahtjevi industrije za kvalitetom doveli su do potrebe uvoenja novih genetskih svojstava u genom uzgajanog suncokreta.

Upotrebom klasiËnih metoda oplemenjivanja, potrebno je najmanje deset generacija da bi se unijele poželjne osobine. To je ponekad u neskladu s brzim promjenama u zahtjevima tržišta. Pored toga, problem predstavlja i relativno uska genetska osnova uzgajanog suncokreta, što je posljedica malog broja genotipova koji se koriste kao poËetni

1 dr. Dragana VasiÊ, viši znanstveni suradnik, NauËni institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad

12

materijal u oplemenjivanju i korištenja citoplazmatske muške sterilnosti za proizvodnju sjemena. Svi sadašnji hibridi uzgajanog suncokreta bazirani su na istoj citoplazmi.

Biotehnologija, odnosno moderna kultura tkiva, biologija stanice i molekularna biologija pružaju moguÊnost proširenja genetske osnove uzgajanog suncokreta i stvaranja nove germplazme, bolje adaptirane na nove zahtjeve tržišta i proizvodnje (Alibert i sur. 1998). Intenzivni rad u ovim oblastima je na suncokretu zapoËet ranih sedamdesetih.

U ovom radu bit Êe dat pregled biotehnoloških i molekularnobioloških tehnika koje su s uspjehom upotrijebljene u oplemenjivanju suncokreta u svijetu, s naglaskom na dostignuÊa predstavljena na XV. Meunarodnoj konferenciji o suncokretu.

Biotehnologija

a) Proizvodnja dvostrukih haploida U procesu oplemenjivanja suncokreta potrebno je interesantne genotipove dovesti u

homozigotno stanje, odnosno stvoriti inbred linije. Ovaj proces obiËno traje od šest do osam godina. Proizvodnjom dvostrukih haploida moguÊe je dobiti potpuno homozigotan materijal u roku od par mjeseci.

Dvostruki haploidi nastaju spontanim udvostruËavanjem broja hromozoma u ranoj fazi uzgoja u kulturi ili induciranom diploidizacijom uz pomoÊ kolhicina i potpuno su homozigotni na sve alele koje sadrže u sebi. Kod suncokreta, za njihovo dobijanje su korišteni kultura antera i kultura ozraËenog peluda.

Kultura antera je uspješno korištena za prevoenje u homozigotno stanje intersepcies hibrida uzgajanog suncokreta sa H. tuberosus, H. laetiflorus i H. resinosus (Nurhidayah i sur. 1996, Friedt i sur. 1997), kao i interesantnih genotipova iz populacija i vrsta uzgajanog suncokreta (VasiÊ i sur. 1995, 2000). Nenova i sur. (1998) su upotrebom kulture antera proizveli dvostruke haploide divljih srodnika suncokreta H. mollis, H. salicifolius i H. smithii. Todorova i sur. (1997) su razvili metodu proizvodnje dvostrukih haploida upotrebom ozraËenog peluda. Autori su na ovaj naËin uspjeli dobiti nekoliko inbred linija koje su testirali i u poljskim uvjetima (Todorova i Ivanov 1998, 2000).

Problemi koji se javljaju pri stvaranju dvostrukih haploida su zavisnost efikasnosti metode od genotipa i regeneracija biljaka iz diploidnog tkiva, odnosno tapetuma antera, koja je u nekim sluËajevima toliko izražena da su pojedini autori izrazili sumnju da do regeneracije iz haploidnog tkiva uopÊe i dolazi (Zhong i sur. 1995). Zabuni pridonosi i pojava spontane diploidizacije tijekom kulture, kao i nemoguÊnost da se citološki raspoznaju diploidi i dvostruki haplioidi. Ovaj problem je djelomiËno riješen upotrebom izoenzima i molekulskih markera za analizu regeneranata (Nurhidayah i sur. 1994, 1996).

b) Proizvodnja interspecies hibrida Divlje vrste suncokreta predstavljaju izvore genetske varijabilnosti za agronomski

važna svojstva. U nekim sluËajevima prenošenje ovih svojstava u genom uzgajanog

13

Glasnik zaπtite bilja 5/2004

suncokreta upotrebom konvencionalnih metoda je teško zbog visoke interspecies inkompatibilnosti. Da bi se prevladao ovaj problem, kod suncokreta je korištena kultura nezrelog embriona i fuzija protoplasta.

Kod kulture embriona, nezreli embrioni se dva do pet dana nakon oplodnje stavljaju na hranjivu podlogu da bi se sprijeËilo njihovo propadanje. Chandler i Beard (1983) su prvi uspješno izveli spašavanje embriona kod inkompatibilnih interspecies križanja kod suncokreta. Ova tehnika je zatim uspješno korištena za proizvodnju veÊeg broja interspecies hibrida izmeu uzgajanog suncokreta i H. decapetalus, H. giganteus, H. stromosus i H. mollis (Krauter i sur. 1991) i interspecies hibrida uzgajanog suncokreta i H. tuberosus s poveÊanom otpornošÊu prema Phomopsis (Dozet i sur. 1996).

Fuzija protoplasta se koristi u sluËajevima tzv. prezigotne inkompatibilnosti, odnosno kada nakon križanja ne dolazi do formiranja embriona (VasiljeviÊ i VasiÊ 1995). Prvi uspješan pokušaj korištenja ove tehnike kod suncokreta je bio 1995. godine kada su Krasnyanski i Menczel proizveli somatski hibrid izmeu uzgajanog suncokreta i H. giganteus. Nakon njih, Henn i sur. (1998) su na ovaj naËin uspješno križali uzgajani suncokret sa H. maximiliani i H. giganteus, pokušavajuÊi unijeti otpornost prema Sclerotinia u uzgajani suncokret.

Glavni problem prilikom fuzije protoplasta je nizak postotak regeneracije biljaka, tako da se u veÊini sluËajeva kao proizvodi hibridizacije regeneriraju samo kalusi (Aslane- Chanabe 1991, VasiÊ i sur. 2000).

c) Genetske transformacije Upotrebom genetskih transformacija moguÊe je u uzgajeni suncokret unijeti poželjne

gene koji se ne mogu naÊi kod njegovih divljih srodnika. Ovo se posebno odnosi na gene za otpornost prema pojedinim znaËajnim oboljenjima (PankoviÊ i sur. 1999).

Genetske transformacije obuhvaÊaju izolaciju, kloniranje i karakterizaciju gena iz razliËitih vrsta; kreiranje novih genetskih konstrukcija od sekvenci izoliranih iz biljnih ili životinjskih vrsta; kreiranje novih sekvenci mutagenezom dobijenih sekvenci; i na kraju transfer tih novih genetskih konstrukcija u genom biljke tako da se omoguÊi njihova ekspresija kako bi biljci dali novo svojstvo.

Everett i sur. (1987) su prvi uspjeli dobiti transformirane biljke uzgajanog suncokreta, a nakon njih i Malone-Schoneberg i sur. (1991) i Bidney i sur. (1992). NajveÊu komercijalnu važnost svakako imaju transgene biljke suncokreta u koje je unijet gen za oksalat oksidazu iz pšenice, a koje su pokazale poveÊanu tolerantnost prema napadu Sclerotinia glave u poljskim uvjetima, proizvedene u privatnoj kompaniji Pioneer (Bazzalo i sur. 2000, Scelonge i sur. 2000).

Kao i kod somatske hibridizacije, glavni problem pri primjeni ove metode je nizak postotak regeneracije i prenošenja željenog svojstva na potomstvo.

d) In vitro skrining In vitro skrining podrazumjeva odreivanje reakcije ili otpornosti biljke na stres

14

(napad bolesti, sušu, poveÊanu zaslanjenost) u in vitro uvjetima. U tu svrhu cijele biljke, njihovi organi, kalusi ili protoplasti se uzgajaju u prisustvu toksina patogena, aktivnih substanci herbicida, povišene koncentracije NaCl, izazivaËa zasušivanja kao što je PEG i dr.

Kod suncokreta in vitro skrining je najšeÊe korišten za odreivanje otpornosti prema bolestima, pri Ëemu su korišteni ili filtrati toksina patogena ili kemijski agensi. U najveÊem broju radova korišten je filtrat toksina Phomopsis (MašireviÊ i sur. 1988, Dozet i VasiÊ 1995, Raducanu i sur. 1998, VasiÊ i ŠkoriÊ 2000) ili Sclerotinia (Raducanu i sur. 1998, Raducanu i sur. 2000, Tahmasebi-Enferadi i sur. 2000). Pored njih, za utvrivanje otpornosti prema Sclerotinia korištena je i kultura u prisustvu oksalne kiseline (Raducanu i sur. 1994, VasiÊ i sur. 1999). U svim ispitivanjima pronaena je korelacija izmeu otpornosti odnosno osjetljivosti u poljskim i in vitro uvjetima, s tim što je korelacija bila veÊa kada su za ispitivanje korištene cijele biljke.

Nedostatak in vitro skrininga je nepostojanje standardizirane metode za ispitivanje, odnosno to što se dobijeni rezultati još uvijek ne mogu smatrati apsolutno pouzdanim, odnosno moraju se provjeriti i u poljskim uvjetima.

Molekularna biologija

Selekcija uz pomoÊ markera (MAS) predstavlja praktiËnu primjenu molekularnih markera u oplemenjivanju biljaka, pa samim tim i suncokreta. MAS je indirektna selekcija na neku osobinu gdje se kao selekcijski kriterij koristi molekularni marker koji se nasljeuje na isti naËin kao i ispitivana osobina. Molekularni markeri imaju nekoliko prednosti u odnosu na klasiËne fenotipske markere korištene u oplemenjivanju. Oni omoguÊavaju poveÊanje efikasnosti konvencionalnog oplemenjivanja. Pored toga, molekularni markeri ne zavise od uvjeta vanjske sredine i mogu se detektirati u svim stadijma razvoja biljaka (Mohan i sur. 1997).

Molekularni markeri su posebno korisni u oplemenjivanju na agronomski važna svojstva koja je inaËe teško kontrolirati, kao što je otpornost prema bolestima, insektima i nematodama, tolerancija na abiotski stres, parametri kvalitete i kvantitativne osobine.

a) PCR bazirani markeri Ova grupa markera predstavlja veoma efikasno sredstvo za identifikaciju i izolaciju

markera vezanih za važna svojstva kao što su otpornost prema bolestima, CMS, kvaliteta ulja i tolerantnost prema stresu (Friedt i sur. 1997). Meu njima, RAPD markeri su se pokazali kao najbolji zbog svoje jednostavnosti.

Kod suncokreta, RAPD markeri su korišteni za ispitivanje genetike razliËitih svojstava s naglaskom na otpornost prema bolestima. Besnard i sur. (1997) su koristili RAPD markere za ispitivanje otpornosti prema Phomosis u potomstvu intersepecies hibrida, a Brahm i sur. (1998a, 1998b) za mapiranje gena za otpornost prema plamenjaËi.

Lawson i sur. (1998) su identificirali dva RAPD markera povezana s genom koji

15

Glasnik zaπtite bilja 5/2004

uvjetuje otpornost na veÊinu patotipova Puccinia helianthi u Australiji. Autori su razvili dva specifiËna markera koja je moguÊe koristiti u MAS selekciji.

RAPD markeri su korišteni i za mapiranje restorer gena Rf1 (Prufe i sur. 1998) i visokog sadržaja oleinske kiseline (Dehmer i Friedt 1998), kao i za ispitivanje otpornosti prema suši (PankoviÊ i sur. 2000).

U brojnim sluËajevima RAPD analiza je korištena za karakterizaciju oplemenjivaËkog materijala, ispitivanje genetiËke udaljenosti i dokazivanje introgresije nakon interspecies hibridizacije. PankoviÊ i sur. (1997) su ispitivali genetsku udaljenost izmeu inbred linija uzgajanog suncokreta, a Gongshe i sur. (2000) njihovu genetsku ËistoÊu. Linder i sur. (1998) su ispitivali prenošenje gena uzgajanog suncokreta u divlje srodnike radi procjene rizika zbog uzgoja transgenog suncokreta.

b) RFLP i AFLP Ove dvije metodike su osnovna sredstva za analizu genoma na molekularnom

nivou. Poznato je da uzgajani suncokret ima usku genetsku osnovu. Zato se ispitivanju

genetiËke varijabilnosti linija i hibrida suncokreta pridaje sve veÊa važnost. U ovu svrhu sve ËešÊe se koriste i RFLP (Gentzbittel i sur. 1995, Zhang i sur. 1995) i AFLP markeri (Hongtrakul i sur. 1997). Odreivanje genetske divergentnosti odnosno sliËnosti je veoma znaËajno kako zbog ispitivanja potencijala za heterozis tako i zbog zaštite autorskih prava. Utvreno je da genetiËka udaljenost ustanovljena uz pomoÊ AFLP markera predstavlja dobar pokazatelj heterozisa kod suncokreta (Cheres i sur. 2000).

Mestries i sur. (1998) su identificirali lokuse za otpornost prema Sclerotinia lista i glave uz pomoÊ RFLP markera. Kombinacijom RAPD i AFLP tehnika izolirani su markeri korisni za indirektnu selekciju na gene za otpornost prema plamenjaËi - Pl

2 , Pl

6

i Pl arg

(Brahm i sur. 2000). Bert i sur. (2000) su koristili AFLP i RFLP za mapiranje gena odgovornih za otpornost prema Sclerotinia lista i glave, Phomopsis i još nekoliko agronomski važnih svojstava.

Jedan od najveÊih problema prilikom upotrebe AFLP, RFLP i PCR markera u oplemenjivanju su visoki troškovi. Ovaj problem se može riješiti pojednostavljenjem procedure izolacije DNK na koju otpada pola troškova u PCR analizi, kao i korištenjem specifiËnih PCR markera (Mohan i sur. 1997).

Perspektive

Iako je postignut znaËajan napredak u primjeni metoda molekularne biologije i oplemenjivanju suncokreta, još uvijek postoje odreeni problemi koji sprjeËavaju njihovu širu upotrebu.

Jedan od problema je nepostojanje tzv. “bibiloteka” sekvenici i markera specifiËnih za pojedine lokuse (Knapp i sur. 2000). Drugi problem je nepostojanje kooperacije i koordinacije izmeu razliËitih ustanova, Ëime se istraživanja u ovoj oblasti znatno

16

usporavaju. Knapp i sur. (2000) rade na stvaranju baze od 4000 sekvenci koja bi omoguÊila lakšu

identifikaciju i izolaciju gena kod suncokreta. Ove sekvence Êe biti na raspolaganju javnosti, što bi trebalo ubrzati identifikaciju interesantnih gena i stvaranje DNK markera. Autori takoer rade na dobijanju nekoliko stotina specifiËnih DNK markera za uzgajani suncokret, a u cilju stvaranja genetske mape suncokreta.

Postojanje “biblioteka” sekvenci bi kod suncokreta potpomoglo i rad na prouËavanju molekularnog aspekta otpornosti prema bolestima, odnosno lokalizaciju regija genoma i gena odgovornih za otpornost i nekih proteina koji se akumuliraju nakon infekcije (Mouzeyar 2000). Uz pomoÊ preciznih genetskih mapa bilo bi moguÊe klonirati razliËite gene za otpornost. Metoda kloniranja je veÊ uspješno korištena za izolaciju gena specifiËno induciranih infekcijom sa P. halstedii (Mazeyrat i sur. 1998). PostojeÊe sekvence su korištene i u prouËavanju uloge gena za ∆9 i ∆12 desaturazu u akumulaciji oleinske kiseline, što je važno za stvaranje oleinskih hibrida suncokreta (Lacombe i Berrville 2000).

Kada su u pitanju biotehnološke metode, glavna prepreka njihovoj široj upotrebi je prije svega niska sposobnost regeneracije uzgajanog suncokreta uopÊe, koja u najveÊoj mjeri zavisi od genotipa. U tijeku su intenzivna istraživanja kako genetiËkih (Deglene i sur. 1997, Flores Berrios i sur. 2000), tako i abiotiËkih faktora koji kontroliraju ovo svojstvo, prije svega mineralne ishrane (VasiÊ i sur. 2000). Bolje poznavanje ovih faktora trebalo bi omoguÊiti poveÊanu efikasnost regeneracije i poveÊanje broja genotipova koji posjeduju ovo svojstvo.

U sluËaju da se ovaj problem uspješno riješi, metode biotehnologije bi mogle postati efikasno sredstvo za unošenje poželjnih svojstava u uzgajani suncokret, prije svega putem genetskih transformacija.

ZAKLJU»AK

Biotehnološke i metode molekularne biologije pokazale su se kao efikasna sredstva za oplemenjivanje suncokreta, pogotovo u oblastima gdje je klasiËno oplemenjivanje dostiglo svoje limite. Poseban napredak je uËinjen u domeni molekularne biologije i genetskih transformacija. Ono što sprjeËava širu upotrebu ovih metoda su troškovi, specifiËni uvjeti potrebni za njihovu primjenu, kao i nedostatak koooperacije izmeu razliËitih istraživaËkih timova.

LITERATURA

Alibert G, Lucas O, VasiÊ D, Alibert B, Thion L (1998). Seed quality for sunflower: Improvement by biotechnology. Proc of Seed Science in the Field of Geneticaly Controlled Stress Physiology, Toulouse, France.

Aslane-Chanabe C (1991). Regeneration de plantes a partir de protoplastes chez genre Helianthus et hybridation somatique entre le tournesol cultive et les tournesols sauvages. Doktorska disertacija, INP

17

Glasnik zaπtite bilja 5/2004

ENSAT, Toulouse, France. Bazzalo ME, Bridges I, Gallela T, Grondona M, Leon A, Scott A, Bidney D, Cole G, D’Hautefeuille JL,

Lu G, Manci M, Scelonge C, Soper J, Sosa-Domingues G, Wang L (2000). Sclerotinia head rot resistance conferred by wheat oxalate oxidase gene in transgenic sunflower. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. K-60-65.

Bert PF, Jouan I, Serre F, Cambon F, Tourvieille de Labrouhe D, Nicolas P, Vear F (2000). Analyses of QTL associated with resistance to Sclerotinia sclerotiorum and Diaporthe helianthi in sunflower (Helianthus annuus L.) using molecular markers. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. K-48-53.

Besnard G, Griveau Y, Quillet MC, Sarieys H, Lambert P, Vares D, Bervile A (1997). Specifying the introgressed regions from H. argophyllus in cultivated sunflower (Helianthus annuus L.) to mark Phomopsis resistance genes. Theor Appl Genet 94: 131-138.

Bidney D, Scelonge C, Martich J, Burrus M, Sims L, Huffman G (1992). Microprojectile bombardment of plant tissues increases transformation frequency by Agrobacterium tumefaciens. Plant Mol Biol 18: 301- 313.

Brahm L, Rocher T, Horn R, Prufe M, Kohler H, Friedt W (1998a). Mapping downy mildew resistance in sunflower. Proc of the 3rd Sunflower Downy Mildew Symposium, Fargo, ND, USA, p. 103-110.

Brahm L, Rocher T, Horn R, Prufe M, Friedt W (1998b). Mapping different resistances against downy mildew in sunflower. Proc of the XV Eucarpia General Congress, Viterbo, Italy, p. 72

Brahm L, Hahn V, Rocher T, Friedt W (2000). Molecular markers as a tool in breednig for resistance against sunflower downy mildew. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. J-43-48.

Chandler JM, Beard BH (1983). Embryo culture of Helianthus hybrids. Crop Sci 23: 1004-1007. Cheres MT, Miller JF, Crane JM, Knapp SJ (2000). Genetic distance as a predictor of heterosis and

hybrid performance within and between heterotic groups in sunflower. Theor Appl Genet 100: 889-894. Deglene L, Lesingenes P, Alibert G, Sarrafi A (1997). Genetic control of organogenesis in cotyledons of

sunflower (Helianthus annuus L.). Plant Cell Tissue Org Cult 48: 127-130. Dehmer KJ, Friedt W (1998). Evaluation of different microsatellite motifs for analysing genetic

relationships in cultivated sunflower (Helianthus annuus L.). Plant Breed 117: 45-48. Dozet B, AtlagiÊ J, VasiÊ D (1996). Transfering stem canker resistance from Helianthus tuberosus L.

into inbred line of sunflower by embryo rescue technique. Helia 19, 25: 87-94. Dozet B, VasiÊ D (1995). In vitro techniques for selection of sunflower for resistance to Diaporthe

(Phomopsis) helianthi Munt.-Cvet. et al. Helia 18, 22: 37-44. Everett NP, Robinson KE, Mascarenhas D (1987). Genetic engineering of sunflower (Helianthus annuus

L.). Bio/Technology 5: 1201-1204. Flores Berrios E, Gentzbittel L, Mokrani L, Alibert G, Sarrafi A (2000). Genetic control of early events

in protopast division and regeneration pathvays in sunflower. Tehor Appl Genet 101: 606-612. Friedt W, Nurhidayah T, Rocher T, Kohler H, Bergmann R, Horn R (1997). Haploid production and

application of molecular methods in sunflower (Helianthus annuus L.). U: SM Jain (Ed): In vitro haploid production in higer plants. Kluwer Ac Publ, Amsterdam, p. 17-35.

Gentzbittel L, Vear F, Zhang YX, Berville A, Nicolas P (1995). Development of a consensus linkage RFLP map of cultivated sunflower (Helianthus annus L.). Theor Appl Genet 90: 1079-1086.

Gongshe L, Jiesheng M, Jie L (2000). Use of RAPD markers to screen hybrids of oilseed sunflower. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. M-16-19.

Henn HJ, Wingender R, Schnabl H (1998). Regeneration of fertile interspecific hybrids from protoplast fusions between Heliantus annuus L. and wild Helianthus species. Plant Cell Rep 18: 220-224.

Hongtrakul V, Huestis GM, Knapp SJ (1997). Amplified frangment length polymorphisms as a tool for DNA fingerprinting sunflower germplasm: genetic diversity among oilseed inbred lines. Theor Appl Genet 95: 400-407.

Knapp SJ, Slabaugh MB, Tang S (2000). The development of tools for molecular breeding and genomics

18

research in cultivated sunflower. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. Pl.D-1-7.

Krasnyanski S, Menczel L (1995). Production of fertile somatic hybrid plants of sunflower and Helianthus giganteus L. by protoplast fusion. Plant Cell Rep 14: 232-235.

Krauter R, Steinmetz A, Friedt W (1991). Efficient interspecific hybridization in the genus Helianthus via embryo rescue and characterization of the hybrids. Theor Appl Genet 82: 521-525.

Lacombe S, Berville A (2000). Problems and goals in studying oil composition variation in sunflower. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. Pl.D-16-25.

Lawson WR, Goutler KC, Henry RJ, Kong GA, Kochman JK (1998). Marker-assisted selection for two rust resistance genes in sunflower. Mol Breed 4: 227-234.

Linder CR, Taha I, Seiler GJ, Snow AA, Rieseberg LH (1998). Long-term introgression of crop genes into wild sunflower populations. Theor Appl Genet 96: 339-347.

Malone-Schoneberg RS, Bidney D, Scelonge C, Burrus M, Martich J (1991). Recovery of stable transformants from Agrobacterium tumefaciens treated split shoot axes. Abstr of World Congress on Cell Tissue Culture, Annaheim, USA.

MašireviÊ SN, Secor GA, Gulya TJ (1988). Use of cell culture to secreen sunflower germplasm for resistance to Phomopsis brown-gray stem spot. Plant Cell Rep 7: 528-530.

Mazeyrat F, Mouzeyar S, Nicolas P, Tourvieille De Labrouhe D, Ledoigt G (1998). Cloning, sequence and characetrization of a sunflower (Helianthus annuus L.) pathogen-induced gene showing sequence homology with auxin-induced genes from plants. Plant Mol Biol 38: 899-903.

Mestries E, Gentzbittel L, Tourvielle de Labrouhe D, Nicolas P, Vear F (1998). Analyses of quantitative trait loci associated with resistance to Sclerotinia sclerotiorum in sunflowers (Helianthus annuus L.) using molecular markers. Mol Breed 4: 215-226.

Mohan M, Nair S, Bhagwat A, Krishna TG, Yano M (1997). Genome mapping, molecular markers and marker-assisted selection in crop plants. Mol Breed 3: 87-103.

Mouzeyar S (2000). Unraveling the molecular mechanism of pathogen resistance in sunflowers. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. Pl.D-8-15.

Nenova N, Christov M, Ivanov P (1998). Anther culture regeneration from some wild Helianthus species. Abstr of the 4th European Conference on Sunflower Biotechnology, Montpellier, France, p. 64.

Nurhidayah T, Kohler H, Dahlhoff M, Friedt W (1994). Anther culture of interspecific sunflower hybrids and examination of regenerants by biochemical and molecular methods. Biotechnol Biotechnol Eq 7: 113- 116.

Nurhidayah T, Horn R, Rocher T, Friedt W (1996). High regeneration rates in anter culture of intersepcific sunflower hybrids. Plant Cell Rep 16: 167-173.

PankoviÊ D, MihaljËeviÊ M, ŠkoriÊ D (1997). Determination of genetic distance between different sunflower lines with RAPD markers. U: VasiljeviÊ B (Ed): Book of abstracts 1st Symposium on molecular genetics and 1st Symposium on mutagenesis and genotoxicology, Zlatibor, p. 34.

PankoviÊ D, VasiÊ D, ŠkoriÊ D (1999). KorišÊenje molekularnih markera, fuzije protoplasta i genetskih transformacija u oplemenjivanju suncokreta. Zbornik radova NauËnog instituta za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, Sveska 33: 65-80.

PankoviÊ D, SakaË Z, PlesniËar M, ŠkoriÊ D (2000). Identification of RAPD markers linked to drought tolerance by bulked segregant analysis. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. M-38-43.

Prufe M, Lazarescu E, Brahm L, Friedt W, Horn R (1998). Genome mapping and positional cloning of the restorer gene Rf1 in sunflower. Abstr of the 4th European Conference on Sunflower Biotechnology, Montpellier, France, p. 41.

Raducanu F., Soare G., Verzea M. (1994). The “in vitro” reaction of some sunflower genotypes to different concentrations of oxalic acid to different filtrates of Sclerotinia sclerotiorum (Lib. de Bary). Proc EUCARPIA Oil Prot. Sect., Albena, Bugarska, p. 202-207.

Raducanu F, Moraru I, Hagima I, Soare G (1998). The effect of Sclerotinia sclerotiorum and Phomopsis

19

Glasnik zaπtite bilja 5/2004

helianthi filtrates on some quality and quantity characters of 17 sunflower genotypes tested in vitro and in vivo. Abstr of the 4th European Conference on Sunflower Biotechnology, Montpellier, France, p. 62.

Raducanu F, Vranceanu AV, Hagima I, Petcu E (2000). Studies about the influence of Sclerotinia sclerotiorum filtrates on some quantitative and qualitative traits in Romanian sunflower genotypes in vitro and in vivo tested. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. K-29-34.

Scelonge C, Wang L, Bidney D, Lu G, Hastings C, Cole G, Mancl M, D’Hautefeuille JL, Sosa-Dominguez G, Coughlan S (2000). Transgenic Sclerotinia resistance in sunflower (Helianthus annuus L.). Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. K-66-71.

Tahmasebi-Enferadi S, Turi M, Baldini M, Vanozzi GP (2000). Comparison betwwen artificial inoculation and culture filtrate of Sclerotinia sclerotiorum Lib. de Bary treatments of nine sunflower genotypes. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. K-23-28.

Todorova M, Ivanov P, Shindrova P, Christov M, Ivanova I (1997). Doubled haploid production of sunflower (Helianthus annuus L.) throught irradiated pollen-induced parthenogenesis. Euphytica 97: 249- 254.

Todorova M, Ivanov P (1998). Induced parthenogenesis in sunflower: effect of pollen donor. Abstr of the 4th European Conference on Sunflower Biotechnology, Montpellier, France, p. 95.

Todorova M, Ivanov P (2000). Induced parthenogenesis in sunflower (Helianthus annuus L.): Effect of gamma-irradiation doses. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. L-46-51.

VasiÊ D, VasiljeviÊ Lj, ŠkoriÊ D (1995). Shoot regeneration from anthers of sunflower. Proc of the 3rd European Symposium on Sunflower Biotechnology, Giessen, Germany, p. 34.

VasiÊ D, Alibert G, ŠkoriÊ D (1999). In vitro screening of sunflower for resistance to Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary. Helia 22, 31: 95-104.

VasiÊ D, Alibert G, Berville A, ŠkoriÊ D (2000). RAPD analysis of sunflower somatic hybrid calli. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. L-42-45.

VasiÊ D, PajeviÊ S, SariÊ M, ŠkoriÊ D (2000). Content and dynamics of accumulation of mineral elements in sunflower calluses. Proc of the 12th FESPP Congress, Budapest, Hungary, p. s21.

VasiÊ D, ŠkoriÊ D (2000). Odreivanje parametara i koncentracije filtrata najpogodnijih za ispitivanje otpornosti suncokreta na Phomopsis u in vitro uslovima. Zbornik radova sa 41. savetovanja industrije ulja, MiloËer, p. 69-72.

VasiÊ D, ŠkoriÊ D, JociÊ S (2000). Anther culture of sunflower cultivars. Proc of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, p. L-52-55.

VasiljeviÊ Lj, VasiÊ D (1995). Izolacija i fuzija protoplasta. U: Kultura tkiva u poljoprivredi. Feljton, Novi Sad, p. 195-247.

Zhong D, Michaux-Ferriere, Coumans M (1995). Assay for doubled haploid sunflower (Helianthus annuus) plant production by androgenesis: fact or artifact? Part 1. In vitro anther culture. Plant Cell Tissue Org Cult 41: 91-97.

20

VasiÊ, Dragana Institute of Field and Vegetable Crops, Novi Sad Review paper

USE OF METHODS OF BIOTECHNOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY IN SUNFLOWER BREEDING - ACHIEVEMENTS IN THE WORLD

SUMMARY

Sunflower is one of four the most important oil crops in the world. Over the past decade yield and world sunflower production has increased by 70%. This success has resulted both from the optimization of agricultural technology and breeding for more productive hybrids. However, the development of serious diseases caused by Phomopsis and Sclerotinia sp., and the high industrial demands concerning quality implies the introduction of new genetic characteristics in the sunflower genome.

Biotechnology involving modern tissue culture, cell biology and molecular biology offers the opportunity of widening cultivated sunflower genetic base and developing new germplasms, better adapted to the new market and production demands.

In this paper a review is given of biotechnologycal and techniques of molecular biology successfully used in sunflower breeding. Special attention was payed to the results presented at 15th International Sunflower Conference.

KEY WORDS: sunflower, biotechnology, molecular biology

komentari (0)

nema postavljenih komentara

budi prvi koji ce napisati!

ovo je samo pregled

3 shown on 10 pages

preuzmi dokument