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Digital PCR as New Approach to SNP Genotyping in Sugar Beet
No full textReal-time PCR (qPCR) allelic discrimination and high-resolution melting (HRM) methods are widely adopted for the detection of single nucleotide polymor- phisms (SNP). Digital PCR (dPCR) is a new method recently proposed for the detection of low-frequency and/ or rare SNP. The molecular marker SNP_BvBTC1 is used in sugar beet to distinguish between annual and biennial flowering plants. The CC genotype at this SNP locus is associated with biennial beets, while the CA and AA genotypes are typically found in annual beets. In this study, we compared the sensitivity of qPCR, HRM and dPCR in detecting the allele A from two pools of bulk beet DNA composed of 90 biennial ? 10 annual plants (B1) and 99 biennial ? 1 annual plant (B2), respectively. All annual plants were found to have the AA genotype. qPCR could not detect allele A in either the B1 or B2 pool and HRM detected allele A only at moderate frequencies (10 %), in the B1 pool. dPCR, on the contrary, was able to detect allele A in both pools. We therefore concluded that dPCR is a suitable method for the quantitation of SNP_BvBTC1 within bulked DNA samples of sugar beet
Root traits and yield in sugar beet: identification of AFLP markers associated with root elongation rate
No full textMorpho-physiological and molecular analysis were conducted to identify useful root indexes of sugar beet nutrient uptake capacity and productivity. Root architectural parameters, root elongation rate, sulfate uptake rate and glucose and fructose content in the root apex, traits involved in the plant response to sulfate stress, were evaluated in 18 sugar beet genotypes characterized by different root yield. Morpho-physiological traits, determined on 11-day-old seedlings grown in hydroponics under sulfate deprivation, showed variations from 59 to 197% and were significantly correlated (P<0.01) with root yield. Under field conditions, the highest root yield genotype (L18), which has the highest root phenotypic values following sulfate shortage, also showed the greatest root length density and leaf relative water content, with respect to the lowest root yield genotype (L01). Bulk segregant analysis based on AFLP analysis, done on a segregating progeny obtained from the cross between the two lines L01 9 L18, allowed the identification of two AFLP markers associated to the root elongation rate parameter that showed the highest variation among all the analyzed root traits. The genetic diversity of root adaptive traits and the use of marker-assisted selection aimed at increasing sugar yield under water and nutrient stress in sugar beet breeding programmes are discussed
Meccanismi morfofisiologici di adattamento allo stress idrico-nutrizionale in barbabietola da zucchero
No full textE’ stata studiata la risposta adattativa del sistema radicale alla carenza nutrizionale in genotipi di barbabietola da zucchero (Beta vulgaris L. subsp. vulgaris, Sugar Beet Group). In un sistema diallelico sono stati presi in esame, su plantule allevate in soluzione idroponica, i seguenti indici morfofisiologici del sistema radicale: lunghezza e superficie radicale totale, numero di apici, velocità di accrescimento della radice primaria, contenuto di glucosio e fruttosio nella regione apicale della radice primaria e velocità di assorbimento dello ione solfato dopo deprivazione dello ione stesso. L’attitudine combinatoria generale (ACG) è risultata più alta di quella specifica (ACS) per tutti gli indici esaminati con prevalenza, nel loro controllo, degli effetti additivi. E’ stata dimostrata una significativa e positiva correlazione (P<0.05) tra i sopraccitati indici e la produttività in campo. Il confronto tra due genotipi, caratterizzati rispettivamente da alta e bassa produttività, ha dimostrato che quello più produttivo presenta, in pieno campo, una maggiore densità radicale distribuita lungo il profilo del terreno e un più alto contenuto idrico relativo fogliare (RWC) e abilità competitiva verso le malerbe rispetto a quello meno produttivo. L’analisi comparativa della plasticità del sistema radicale in risposta alla variazione di disponibilità del fosfato e del solfato fra un genotipo coltivato ad elevata produttività e due popolazioni selvatiche provenienti da siti caratterizzati da bassa e alta fertilità del suolo ha messo in evidenza che il genotipo coltivato privilegia l’incremento dei caratteri “concentrazione di glucosio e fruttosio dell’apice radicale” e “velocità di accrescimento della radice primaria”, la popolazione selvatica proveniente dal sito a bassa fertilità privilegia l’incremento dei parametri “lunghezza radicale totale” e “numero di apici” mentre quella selvatica del sito ad alta fertilità risulta intermedia per tutti i caratteri considerati. Analisi cDNA-AFLP hanno dimostrato l’esistenza di numerosi frammenti genici differenzialmente espressi tra il genotipo coltivato e la popolazione proveniente dal sito a bassa fertilità in risposta alla carenza nutrizionale che verranno successivamente clonati e sequenziati. Ciò potrebbe favorire l’identificazione di nuovi geni coinvolti nella risposta allo stress nutrizionale
Caratteri morfofisiologici della acquisizione dei nutrienti e produttività in mais (Zea mays L.)
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