TRNĚNÝ, Oldřich, David VLK, Eliška MACKOVÁ, Michaela MATOUŠKOVÁ, Jana ŘEPKOVÁ, Jan NEDĚLNÍK, Jan HOFBAUER, Karel VEJRAŽKA, Hana JAKEŠOVÁ, Jan JANSA, Lubomír PIÁLEK and Daniela KNOTOVÁ. Allelic variants for candidate nitrogen fixation genes revealed by sequencing in red clover (Trifolium pratense L.). International Journal of Molecular Sciences. 2019, vol. 20, No 21, p. 1-26. ISSN 1422-0067. Available from: https://dx.doi.org/10.3390/ijms20215470.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name Allelic variants for candidate nitrogen fixation genes revealed by sequencing in red clover (Trifolium pratense L.)
Name in Czech Varianty alel kandidátních genů pro fixaci dusíku u jetele lučního (Trifolium pratense L.) identifikované sekvenováním
Authors TRNĚNÝ, Oldřich (203 Czech Republic), David VLK (203 Czech Republic, belonging to the institution), Eliška MACKOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Michaela MATOUŠKOVÁ (203 Czech Republic), Jana ŘEPKOVÁ (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Jan NEDĚLNÍK (203 Czech Republic), Jan HOFBAUER (203 Czech Republic), Karel VEJRAŽKA (203 Czech Republic), Hana JAKEŠOVÁ (203 Czech Republic), Jan JANSA (203 Czech Republic), Lubomír PIÁLEK and Daniela KNOTOVÁ.
Edition International Journal of Molecular Sciences, 2019, 1422-0067.
Other information
Original language English
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 10603 Genetics and heredity
Country of publisher Switzerland
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
WWW URL
Impact factor Impact factor: 4.556
RIV identification code RIV/00216224:14310/19:00108397
Organization unit Faculty of Science
Doi http://dx.doi.org/10.3390/ijms20215470
UT WoS 000498946100228
Keywords (in Czech) asociované geny; asociované polymorfismy; celogenomová asociace; biologická fixace dusíku; jetel luční
Keywords in English associated genes; associated polymorphisms; genome-wide association; biological nitrogen fixation; red clover
Tags rivok
Tags International impact, Reviewed
Changed by Changed by: prof. RNDr. Jana Řepková, CSc., učo 530. Changed: 17/2/2023 09:09.
Abstract
Plant–rhizobia symbiosis can activate key genes involved in regulating nodulation associated with biological nitrogen fixation (BNF). Although the general molecular basis of the BNF process is frequently studied, little is known about its intraspecific variability and the characteristics of its allelic variants. This study’s main goals were to describe phenotypic and genotypic variation in the context of nitrogen fixation in red clover (Trifolium pratense L.) and identify variants in BNF candidate genes associated with BNF efficiency. Acetylene reduction assay validation was the criterion for selecting individual plants with particular BNF rates. Sequences in 86 key candidate genes were obtained by hybridization-based sequence capture target enrichment of plants with alternative phenotypes for nitrogen fixation. Two genes associated with BNF were identified: ethylene response factor required for nodule differentiation (EFD) and molybdate transporter 1 (MOT1). In addition, whole-genome population genotyping by double-digest restriction-site-associated sequencing (ddRADseq) was performed, and BNF was evaluated by the natural 15N abundance method. Polymorphisms associated with BNF and reflecting phenotype variability were identified. The genetic structure of plant accessions was not linked to BNF rate of measured plants. Knowledge of the genetic variation within BNF candidate genes and the characteristics of genetic variants will be beneficial in molecular diagnostics and breeding of red clover.
Abstract (in Czech)
Symbióza mezi rostlinami a rizobii aktivuje klíčové geny pro regulaci tvorby hlízek souvisejících se schopností biologické fixace dusíku (BFD). Molekulární podstata BFD je často studována, avšak doposud je jen málo známo o vnitrodruhové variabilitě a charakterizaci alelových variant genů. Hlavními cíli studie bylo popsat fenotypovou a genotypovou variabilitu v kontextu fixace dusíku u jetele lučního (Trifolium pratense L.) a identifikovat varianty kandidátních genů pro BFD asociované s efektivitou fixace dusíku. Kritériem pro selekci rostlin s konkrétní hodnotou fixace dusíku byla acetylénová redukční metoda. Obohacené sekvenování u rostlin s kontrastními hodnotami fixace dusíku založené na hybridizaci cílových sekvencí bylo využito k osekvenování 86 klíčových genů. Byly identifikovány dva geny asociované se schopností fixace dusíku: ethylene response factor required for nodule differentiation (EFD) a molybdate transporter 1 (MOT1). Dále bylo provedeno celogenomové populační genotypování metodou ddRADseq a BFD byla vyhodnocena metodou 15N. Na základě fenotypové variability a hodnocení genetické struktury populace byly identifikovány asociované polymorfismy. Poznatky z hodnocení genetické variability kandidátních genů pro BFD a charakterizace genetických variant bude využitelná pro molekulární diagnostiku ve šlechtění jetele lučního.
Links
MUNI/A/0958/2018, interní kód MUName: Podpora výzkumné činnosti studentů molekulární biologie a genetiky 7 (Acronym: MBG 7)
Investor: Masaryk University, Category A
TH02010351, research and development projectName: Efektivní biotechnologie pro syntézu populačních čipů a její ověření na pilotní matrici rostlinného materiálu
Investor: Technology Agency of the Czech Republic
PrintDisplayed: 30/8/2024 12:16