Karyotyp-Evolution in der Gattung Beta

Research output: Types of ThesisMaster thesis

Contributors

  • Jessica Klekar - , TUD Dresden University of Technology (Author)

Abstract

Die Zytogenetik als wichtiges Teilgebiet der Genetik beschäftigt sich mit der Chromosomenstruktur und -zusammensetzung, um diese mit phänotypischen Erscheinungen zu verknüpfen. Bei den meisten Pflanzen lassen sich die Chromosomen anhand einfacher Färbungen oder ähnlichem nicht unterscheiden, sodass eine Karyotypisierung oftmals weitere Markierungsverfahren erfordert. Für die Zuckerrübe Beta vulgaris wurden daher 45-nukleotidlange Oligo-Sequenzen von der Referenzgenomsequenz RefBeet_1.5 (Dohm et al. 2014; aktuelle Version nach persönlicher Mitteilung Holtgräwe) abgeleitet und in zwei Pools unterteilt. Die Oligo-Bibliotheken wurden so gewählt, dass ein zweifarbiger Barcode zur Karyotypisierung für die neun Chromosomen der Zuckerrübe aus 25 Fluoreszenz-in situ-Hybridisierungssignalen (FISH) entsteht. In der vorliegenden Arbeit konnte die Chromosomenpräparation für die Gattung Beta und die Oligo-FISH für die Sektion Beta optimiert und erweitert werden. Neben der Bestätigung der perizentrischen Inversion auf Chromosom 5 von Beta patula konnte eine parazentrische Inversion auf Chromosom 7 von Beta macrocarpa anhand des veränderten Barcodes identifiziert werden. Eine Nutzung der Oligo-FISH-Sonden für die Sektion Corollineae konnte aufgrund der phylogenetischen Distanz nur beschränkt erfolgen. Darüber hinaus wurde der Hybridstatus von Beta corolliflora mittels Genom-in situ-Hybridisierung (GISH) durch Sonden aus der DNA von Beta macrorhiza und Beta lomatogona untersucht. Dabei wurden Indizien auf eine Allopolyploidie festgestellt. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass Methoden wie die Oligo-FISH und GISH die klassische Lichtmikroskopie in der Zytogenetik maßgeblich ergänzen und zur Karyotypisierung sowie zur Analyse des Hybridstatus polyploider Arten beitragen können. Innerhalb der Gattung Beta konnte dadurch die Chromosomen-Evolution studiert werden.

Details

Original languageGerman
Qualification levelMaster of Science
Awarding Institution
Supervisors/Advisors
  • Heitkam, Tony, Main supervisor
  • Ritz, Christiane Maria, Reviewer, External person
Defense Date (Date of certificate)27 Sept 2021
Publication statusPublished - 2021
Externally publishedYes
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