Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2010, 58(1), 191-198 | DOI: 10.11118/actaun201058010191

Využití morfologických deskriptorů a DNA analýzy pro detekci duplicit v české kolekci genetických zdrojů papriky

Helena Stavělíková1, Pavel Hanáček2, Tomáš Vyhnánek2
1 Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Oddělení zelenin a speciálních plodin, Šlechtitelů 11, 783 71 Olomouc-Holice, Česká republika
2 Ústav biologie rostlin, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika

Cílem prezentované studie byla detekce duplicit u vybraných genetických zdrojů papriky Výzkumného ústavu rostlinné výroby, oddělení zelenin a speciálních plodin v Olomouci. V současnosti obsahuje tato kolekce 504 položek. Hlavní část kolekce prezentují staré odrůdy z Maďarska (129 položek), Sovětského svazu (68 položek), Československa (52 položek), USA (46 položek), Bulharska (44 položek) a 17 položek je z České republiky. Nové položky jsou získávány ze semenářským firem a jiných genových bank. Pro morfologický popis a DNA analýzy bylo vybráno 41 položek, které byly rozděleny do deseti skupin podle názvu. Tyto položky byly popsány podle deskriptoru pro papriku (Capsicum spp.) [IPGRI, (1995)](Descriptor) - 27 znaků, a podle Mezinárodní úmluvy na ochranu nových odrůd rostlin (UPOV) (UPOV, 2006) - 44 znaků. V průběhu vegetace byla pořizována fotodokumentace ve dvou fázích: (a) ve fázi kvetení, (b) ve fázi rostlin se zralými plody. Polymorfizmus DNA u papriky byl analyzován pomocí SSR (Simple Sequence Repeats) metody. Bylo vybráno osm SSR markerů podle literárních pramenů (každý z SSR markery byl lokalizován na jiném chromozomu). Na základě vyhodnocení velikosti apmlikonů jednotlivých SSR markerů získaných z analýz jednotlivých rostlin (1 položka = 3 rostliny) byly odhaleny možné duplicity v kolekci (Tab. V). V kolekci genetických zdrojů byly nalezeny pravděpodobné duplikace u čtyř skupin (Astrachanskij, Hatvani, Japan Hontakka a Kalocsai Fuzser (Eded)). Detekce duplicit umožňuje efektivní práci s genetickými zdroji. V budoucnu bychom rádi pokračovali ve vyhledávání duplicit na základě molekulárních markerů a morfologického popisu.

paprika, genetické zdroje, mikrosatelity, SSR, variabilita, morfologické znaky

The morphological description and DNA tools analysis: for detection of duplications in the Czech germplasm collection of pepper (Capsicum annuum L.)

The pepper (Capsicum annuum L.) is very popular annual vegetable either for fresh consume either as spice after drying and grinding. The fruit contains high amounts of vitamin C, provitamin A, E, P (citrin), B1 (thiamine), B2 (riboflavin) and B3 (niacin). Crop Research Institute (CRI), Department of Vegetable and Special Crops, Olomouc, the Czech Republic is the holder of the collection of pepper genetic resources. The collection of pepper consists of 504 accessions, currently. It is necessary to find duplications within collection for effective work with genetics resources. For analyses totally 41 accessions were chosen. These were divided into ten groups according name: 1. Astrachanskij, 2. Aufrechte Cayenne, 3. Bogyisloi, 4. Hatvani, 5. Japan Hontakka, 6. Japan Madarszen, 7. Kalocsai Fuszer (Edes), 8. Konservnyj Belyj 289, 9. Tetenyi and 10. Vinedale. Two approaches were used for the detection of duplications - morphological description and polymorphism of DNA. The accessions were characterized for 54 morphological traits: 1 character in seedlings, 8 characters in the plants, 10 characters in leaves, 10 characters in flowers and 25 characters in fruits. The polymorphism of DNA was analysed using the SSR (Simple Sequence Repeats) method with 8 SSR markers (Hpms 1-1, Hpms 1-5, Hpms 1-168, Hpms 1-172, Hpms 1-274, Hpms 2-21, Cams 163 and Cams 647) which are localised on different chromosomes. The results from DNA analysis were complemented with the morphological characterization. Possible duplications were in 4 groups: 1. Astrachanskij, 4. Hatvani, 5. Japan Hontakka and 7. Kalocsai Fuszer (Edes). This work is the first step for the determination of duplications in the Czech germplasm collection of pepper.

Keywords: pepper, genetic resources, microsatellites, SSRs, variability, morphological descriptors
Grants and funding:

The study was funded by the National programme for the preservation and use of genetic resources of plants and agro-biodiversity of the Ministry of Agriculture, CR Nor.: 20139/2006-13020 and by the project IGA MUAF in Brno No. DP1/AF/2008.

Received: June 25, 2009; Published: October 5, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Stavělíková, H., Hanáček, P., & Vyhnánek, T. (2010). The morphological description and DNA tools analysis: for detection of duplications in the Czech germplasm collection of pepper (Capsicum annuum L.). Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 58(1), 191-198. doi: 10.11118/actaun201058010191
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. BASU, S. K. and De, A. K., 2003: Capsicum: historical and botanical perspectives. 1-15; In: DE, A. K. (ed.) Capsicum: the genus Capsicum. London: Taylor & Francis: 275 s. ISBN 0-415-29991-8.
    2. Bosland, P. W. and Votava, E., 2000: Peppers Vegetable and Spice Capsicums. New York: Cabi Publishing: 204 s. ISBN 0-85199-335-4.
    3. BUCHTOVÁ I., 2006: Situační a výhledová zpráva zelenina, prosinec 2006. 1. vyd. Praha: Ministerstvo zemědělství České republiky: 56 s. ISBN 80-7084-436-1.
    4. BUCHTOVÁ I., 2008: Situační a výhledová zpráva zelenina, prosinec 2008. 1. vyd. Praha: Ministerstvo zemědělství České republiky: 65 s. ISBN 978-80-7084-604-9.
    5. Dotlačil, L., 2007: Projekt integrace evropských genových bank (AEGIS). Sborník referátů ze seminářů Aktuální problém práce s genofondy rostlin v ČR, Kostelany: 79-83. ISBN 92-9043-319-1.
    6. ECPGR, 2008a: A Strategic Framework for the Implementation of a European Genebank Integrated System (AEGIS). Discussion paper. European Cooperative Programme for Plant Genetic Resources (ECPGR). Bioversity International, Rome, Italy. ISBN 978-929043-774-1
    7. ECPGR, 2008b: Minimum descriptors for eggplant, Capsicum (sweet and hot pepper) and tomato http://www.ecpgr.cgiar.org/Workgroups/solanaceae/Solanaceae_descriptors.pdf
    8. FAO. Faostat database, update by annually: http://faostat.fao.org.
    9. IPGRI, AVRDC and CATIE, 1995: Descriptors for Capsicum (Capsicum spp.). International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy; the Asian Vegetable Research and Development Center, Taipei, Taiwan, and the Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza, Turrialba, Costa Rica. ISBN 92-9043-216-0
    10. KWON, y. s., MOON, J. Y., YI, S. I., BAE, K. M., SOH, E. H., CHO, I. H. and KIM, B. D., 2007: Comparative analysis of pepper (Capsicum annuum L.) varieties using morphological characters, AFLP and SSR markers. Korean Journal of Genetics, 29: 11-20. ISSN 0254-5934.
    11. LEE, J. M., NAHM, S. H., KIM, Y. M. and KIM, D. D., 2004: Characterisation and molecular genetic mapping of microsatellite loci in pepper. Theoretical and Applied Genetics, 108: 619-627. ISSN 0040-5752. DOI: 10.1007/s00122-003-1467-x Go to original source...
    12. MINAMIYAMA, Y., TSURO, M. and HIRAI, M., 2006: An SSR-based linkage map of Capsicum annuum. Molecular Breeding, 18: 157-169. ISSN 1380-3743. DOI: 10.1007/s11032-006-9024-3 Go to original source...
    13. Müller, S., 1959: Paprika roční. 257-277; In: PODEŠVA, J. (ed.) Encyklopedie zelinářství Vol. 2. 1. vyd. Praha: Státní zemědělské nakladatelství: 440 s.
    14. ROHRER, M., CIESLAROVÁ, J., HANÁČEK, P., VYHNÁNEK, T. a STAVĚLÍKOVÁ, H., 2009: Polymorfismus mikrosatelitních markerů v kolekci genových zdrojů papriky (Capsicum annuum L.). Acta fytotechnica et zootechnica, 12: 566-572. ISSN 1336-9245.
    15. SINGH, R. K., SHARMA, R. K., SINGH, A. K., SINGH, V. P., SINGH, N. K., TIWARI, S. P. and MOHAPATRA, T., 2004: Suitability of mapped sequence tagget mocrosatellite site markers for among Korean rice cultivars. Korean Journal of Genetics, 25: 223-230. ISSN 0254-5934.
    16. Smith, J. A., 1984: Peppers, the domesticated Capsicums. 1. vyd. Austin: University of Texas:157 s.
    17. Stavělíková, H., Losík, J. and Šupálková, V., 2009: The Solanaceae collection in the Czech Republic - Status 2007 In: Astley, D., Bas, N., Branca, F., Daunay, M. C., Díez, M. J., Keller, J., van Dooijeweert, W., van Treuren, R., Maggioni, L., Lipman, E., compilers. Report of a Vegetables Network. Second Meeting, 26-28 June 2007, Olomouc, Czech Republic. Bioversity International, Rome, Italy, 2009, 139-141 ISBN: 978-92-9043-792-5
    18. Valšíková, M., 1987: Papriky, rajčiaky a baklažány. 1. vyd. Bratislava: Príroda: 155 s.
    19. UPOV, 2006: International Union for the Protection of New Varieties of Plants. Sweet Pepper, Hot Pepper, Paprika, Chili. 1-47. http://www.upov.int/en/publications/tg-rom/tg076/tg_76_8.pdf.
    20. ZHANG, L., LI, H., WANG, H. and LI, L., 2007: Genetic diversification of the Chinese wheat landrace Mazhamai as revealed by storage proteins, morphological characteristics, and microsatellite markers. Canadian Journal of Plant Science, 87: 763-771. ISSN 0008-4220. DOI: 10.4141/P06-060 Go to original source...

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content