IngentaConnect Polymorphism of PCR-based markers targeting exons, introns, promo...

Abstract:

Sequence databases could be efficiently exploited for development of DNA markers if it were known which gene regions reveal the most polymorphism when amplified by PCR. We developed PCR primer pairs that target specific regions of previously sequenced genes from Avena and Zea species. Primers were targeted to amplify 40 introns, 24 exons, and 23 promoter regions within 54 maize genes. We surveyed 48 maize inbred lines (previously assayed for simple-sequence repeat (SSR) polymorphism) for amplification-product polymorphism. We also developed primers to target 14 SSRs and 12 introns within 18 Avena genes, and surveyed 22 hexaploid oat cultivars and 2 diploid Avena species for amplification-product polymorphism. In maize, 67% of promoter markers, 58% of intron markers, and 13% of exon markers exhibited amplification-product polymorphisms. Among polymorphic primer pairs in maize, genotype diversity was highest for SSR markers (0.60) followed by intron markers (0.46), exon markers (0.42), and promoter markers (0.28). Among all Avena genotypes, 64% of SSR markers and 58% of intron markers revealed polymorphisms, but among the cultivars only, 21% of SSR markers and 50% of intron markers were polymorphic. Polymorphic-sequence-tagged sites for plant-breeding applications can be created easily by targeting noncoding gene regions.Key words: Avena, Zea, genetic diversity, DNA sequence.

Les bases de données de séquence pourraient être exploitées pour le développement de marqueurs moléculaires si les régions révélant le plus de polymorphisme suite à une amplification PCR étaient connues. Les auteurs ont synthétisé des paires d'amorces qui amplifient des régions particulières au sein de gènes déjà séquencés chez les genres Avena et Zea. Les amorces ciblaient 40 introns, 24 exons, et 23 régions promotrices provenant de 54 gènes du maïs. Les auteurs ont examiné 48 lignées fixées de maïs (caractérisées précédemment à l'aide de microsatellites) pour du polymorphisme au niveau des amplicons. Les auteurs ont également développé des amorces afin de cibler 14 micro satellites et 12 introns situés dans 18 gènes du genre Avena pour ensuite examiner le niveau de polymorphisme parmi 22 cultivars d'avoine hexaploïdes et deux espèces diploïdes d'Avena. Chez le maïs, 67 % des marqueurs situés dans des promoteurs, 58 % des marqueurs situés dans des introns, et 13 % des marqueurs situés dans des exons ont montré du polymorphisme. Parmi les amorces révélant du polymorphisme chez le maïs, la diversité génotypique était la plus grande pour les microsatellites (0,60), suivie des marqueurs situés dans les introns (0,46), dans les exons (0,42) et finalement dans les promoteurs (0,28). Parmi tous les génotypes du genre Avena, 64 % des microsatellites et 58 % des marqueurs situés dans des introns étaient polymorphes. Des marqueurs STS polymorphes peuvent ainsi être développés aisément pour diverses applications en amélioration génétique en ciblant des régions non-codantes.Mots clés : Avena, Zea, diversité génétique, séquence d'ADN.[Traduit par la Rédaction]

Polymorphism of PCR-based markers targeting exons, introns, promoter regions, and SSRs in maize and introns and repeat sequences in oat