Number of the records: 1  

Molecular Characterization of Fungal Pathogen Blumeria graminis and Development of Suitable Markers

  1. Title statementMolecular Characterization of Fungal Pathogen Blumeria graminis and Development of Suitable Markers [rukopis] / Eva Malečková
    Additional Variant TitlesMolekulární charakterizace patogenu Blumeria graminis a vývoj vhodných markerů
    Personal name Malečková, Eva (dissertant)
    Translated titleMolecular Characterization of Fungal Pathogen Blumeria graminis and Development of Suitable Markers
    Issue data2016
    Phys.des.66
    NoteOponent Jan Šafář
    Ved. práce Miroslav Valarik
    Another responsib. Šafář, Jan (opponent)
    Valarik, Miroslav (thesis advisor)
    Another responsib. Univerzita Palackého. Katedra buněčné biologie a genetiky (degree grantor)
    Keywords Blumeria graminis * DNA markery * genetická diverzita * jednonukleotidový polymorfizmus * mikrosatelit * padlí * struktura populace * transponovatelný element * Blumeria graminis * DNA markers * genetic diversity * population structure * powdery mildew * simple sequence repeats * single nucleotide polymorphism * transposable elements
    Form, Genre diplomové práce master's theses
    UDC (043)378.2
    CountryČesko
    Languageangličtina
    Document kindPUBLIKAČNÍ ČINNOST
    TitleMgr.
    Degree programNavazující
    Degree programBiologie
    Degreee disciplineMolekulární a buněčná biologie
    book

    book

    Kvalifikační práceDownloadedSizedatum zpřístupnění
    00193617-550475177.pdf116934 KB02.05.2016
    PosudekTyp posudku
    00193617-ved-542188528.pdfPosudek vedoucího
    00193617-opon-773516349.pdfPosudek oponenta
    Call numberBarcodeLocationSublocationInfo
    DP-KBB/173 (PřF-KBO)3134520365PřF-HolicePřF, Knihovna Holice - skladIn-Library Use Only

    Blumeria graminis f.sp. hordei je patogenní houba způsobující onemocnění ječmene nazývané padlí travní. Vzhledem k rozsahu způsobovaných ztrát je tento patogen intenzivně studován. Pozornost je mu věnována také proto, že se stal modelem pro studium obligátní biotrofie. V České republice je B. graminis intenzivně studována už desítky let, avšak výhradně s využitím fenotypování, tj. na základě hodnocení frekvence známých virulencí. Nedávno však byla zveřejněna referenční genomová sekvence tohoto organizmu. Pokles nákladů na celogenomové sekvenování umožnil předběžné studium využitelnosti molekulárních markerů za účelem studia diverzity populací B. graminis f.sp. hordei se slibnými výsledky. Na základě těchto poznatků byly proto navrženy další DNA markery s cílem umožnit rozlišení izolátů pocházejících z geograficky omezené oblasti. Z celogenomových sekvencí (Illumina MiSeq) deseti vybraných izolátů pocházejících z České republiky (rok 2014) bylo detekováno 84 471 potenciálních markerů založených na transponovatelných elementech, 65 535 jednonukleotidových polymorfizmů a 9 068 mikrosatelitů. Primery byly navrženy pro 10 markerů pro místa inzerce transponovatelných elementů, 21 mikrosatelitů a 20 amplikonů obsahujících jednonukleotidové polymorfizmy. Pouze 10 % markerů odvozených z inzerčních míst transponovatelných elementů bylo polymorfních. Na druhou stranu 67 % mikrosatelitů bylo polymorfních. Z 20 párů primerů navržených za účelem detekce jednonukleotidových polymorfizmů bylo až 80 % použitelných a může být v budoucnu zdrojem markerů. Celkem 232 izolátů bylo hodnoceno na přítomnost 158 polymorfizmů: 141 různých alel mikrosatelitů a 17 jednonukleotidových polymorfizmů. K vizualizaci rozlišovací schopnosti tohoto panelu markerů (tj. variability detekovaných genotypů) byl použit neigbor-joining algoritmus a v takto získaném kladogramu bylo 97,4 % studovaných izolátů charakterizováno jedinečnou sadou polymorfizmů. Studované izoláty pocházely ze 17 (rok 2014) či 15 (rok 2015) přesně vymezených lokalit v rámci České republiky, avšak korelace mezi genotypy izolátů a jejich geografickým původem nebyla patrná. Kromě toho nebyl identifikován jediný izolát, který by se mezi oběma sezonami vyznačoval shodnou sadou polymorfizmů. Je proto pravděpodobné, že sexuální reprodukce (tedy rekombinace) nebo disperze spor přispívá k diverzitě patogenu více, než se dosud předpokládalo, zejména pak v relativně malé oblasti ve středu evropského kontinentu.The barley powdery mildew-causing fungus Blumeria graminis f. sp. hordei is considered a high-risk pathogen and has been studies intensively both for its agricultural importance and as a model for obligatory biotrophy. In the Czech Republic, the fungus has been receiving attention for decades but relying solely on phenotyping, e.g. assessments of virulence frequencies. Recently the whole genome sequence of Blumeria graminis f. sp. hordei was released, costs of next-generation sequencing have dropped down and a pioneering study suggested the power of molecular markers to study spatial and time dynamics of Blumeria graminis f. sp. hordei populations. Building on the recent progress, additional DNA markers were designed to further exploit their capability to differentiate isolates captured in a geographically limited area. In whole-genome sequences (Illumina MiSeq) of ten Czech isolates captured in 2014, there were identified 84,471 transposable element-based polymorphisms, 65,535 single nucleotide polymorphisms and 9,068 simple sequence repeats. Primer pairs were designed for 10 repeat-junction markers, 21 simple sequence repeats and for 20 amplicons carrying at least one single nucleotide polymorphisms. Repeat-junction markers yielded only 10 % of polymorphic markers but nearly 67 % of simple sequence repeat markers resulted into polymorphic and reproducible patterns. Out of 20 primer pairs for Sanger sequencing, only 4 were excluded after initial testing, i.e. 80 % have potential to be used in the future. In total, 232 isolates were screened for 158 polymorphisms: 141 simple sequence repeat alleles and 17 single nucleotide polymorphisms. Neighbor-joining algorithm was used to visualize power of the markers to discriminate individual isolates. In the cladogram, 97.4 % of all isolates could be unambiguously identified. Screened isolates originated from 17 and 15 defined locations in the Czech Republic collected in seasons 2014 and 2015, respectively but no correlation between genotype and geographical origin was revealed. Surprisingly, no isolates with identical set of polymorphisms were identified between two subsequent seasons. It was thus suggested that sexual reproduction, i.e. recombination, and/or migration of spores may play a more important role than expected, especially in a region in the heart of Europe.

Number of the records: 1  

  This site uses cookies to make them easier to browse. Learn more about how we use cookies.