Marker alapú szelekciós rendszer kidolgozása humántáplálkozás szempontjából kedvezőbb mikroelem-összetételű gabonafélék nemesítéséhez asszociációs térképezés segítségével = Development of a marker assisted selection system for breeding cereals with better nutritional value using association mapping

摘要

Munkánk során egy búza- és egy árpa fajtagyűjteményen vizsgáltuk a szemtermés mikroelemtartalmak változását. A búzán három, az árpán négy független ismétlésben elvégzett tesztek segítségével sikerült mindkét fajnál olyan genotípusokat azonosítani, melyek több környezetben is stabilan magas illetve alacsony elemtartalmakat mutattak. Ezek a genotípusok alkalmasak lehetnek olyan térképezési populációk létrehozására, mellyel a jelleget befolyásoló lókuszok nagyfelbontással azonosíthatók. A magas mikroelemösszetételő fajtákat közvetlenül fel lehet használni olyan vonalak előállításához, melyek kedvezőbb szemtermés mikroelemösszetételűek. Sikerült szemtermés mikroelemtartalmakat stabilan befolyásoló lókuszokat, és a lókuszokhoz kapcsolt DArT markereket is meghatározni. Ezen markerek felhasználásával a jelleg marker alapú szelekciója megvalósítható, azonban a nagy környezeti hatás miatt csak kismértékű javulást lehet elérni. A mikroelemtartalmak és a termésmennyiség között vagy nem volt kapcsolat, vagy kismértékű negatív korrelációt lehetett megfigyelni, ezért nem képzelhető el a mikroelemtartalom és termésmennyiség együttes fokozása. A különböző mikroelemek koncentrációja között pozitív irányú kapcsolat volt megfigyelhető, így az egyik mikroelem koncentrációjának növelése a többi mikroelem koncentrációjának a növekedését vonja maga után. Munkánk eredményét leginkább a zárt láncú – így alapvetően ökológiai gazdálkodású – rendszerben termesztett búza esetén lehet majd felhasználni. | This project was aimed to investigate the variability in grain micronutrient contents in wheat and barley variety collections. Using several independent replications barley and wheat varieties with outsanding high- and low grain nutrient contents were identified. These genotypes could be used for creating mapping populations to fine map the loci affecting these traits, and further, lines with favourable nutrient contents can be directly used by breeders to improve nutrient composition of breeding materials. Loci affecting grain nutrient contents under a range of environments and the linked DArT markers were also determined. Using these markers lines with better nutritional value might be selected, however, because of the existence of the huge environmental effect only a small improvement could be expected. Negative correlations were found between yield performance and grain micronutrient contents, therefore, an improvements in both trait is not expectable. Because of the positive correlations between the different grain micronutrient contents, an improvements in the contents of one nutrient will be resulted improvements in others as well. The results of the project might be utilized most possibly in organic farming systems.