Диференціація колекції зернових видів амаранту за морфологічними, біохімічними і молекулярно-генетичними ознаками

Abstract

С.В. Лиманская. Дифференциация коллекции зерновых видов амаранта по морфологическим, биохимическим и молекулярно-генетическим признакам. Проведен анализ генетической дивергенции коллекции пяти видов амаранта по разным типам маркеров. Отмечена генетическая близость зерновых видов амаранта. Значения генетических расстояний варьировало в пределах 0,0362 – 1,0504 по морфологическим признакам, 0,0011 – 0,0276 по изоферментам, от 0,0009 до 0,0141 по RAPD-локусам и в пределах 0,0018 – 0,0113 по ISSR-маркерам. Проведен кластерный анализ, который позволил распределить коллекционные образцы амаранта в 2-3 кластера, в зависимости от типа маркерной системы. Основным фактором группирования была видовая принадлежность. Подтверждена монофилетическая гипотеза происхождения зерновых видов амаранта. С использованием четырех типов маркеров построено четыре филогенетических дерева. По результатам сравнения их топологии отмечена недостаточная дифференцирующая способность изоферментов и высокая информативность ISSR-маркеров. Анализ согласованного дерева филогенетических взаимоотношений позволил установить значительное влияние морфологической и ISSR-ДНК изменчивости на общий уровень полиморфизма генотипов амаранта и степень генетической дивергенции.

S.V. Lymanska. Differentiation of amaranth grain species collection on morphological, biochemical and molecular-genetic traits. Analysis of genetic divergence of five amaranth species collection was carried out on different markers types. The genetic similarity of grain amaranth species was pointed out. The genetic distances values varied from 0,0362 to 1,0504 on morphological traits, from 0,0011 to 0,0276 on isoenzymes, from 0,0009 to 0,0141 on RAPD-loci and from 0,0018 to 0,0113 on ISSR-markers. Cluster analysis was carried out, which allowed to apportion collection amaranth accessions to 2-3 clusters depending on marker system type. The main grouping factor was species belonging. The monophyletic hypothesis of grain amaranth species origin was verified. With using of four markers types four phylogenetic trees were built. On the results of their topology comparison the insufficient differentiating capability of isoenzymes and also high informing of ISSR markers were pointed out. Analysis of consensus tree of phylogenetic relationships allowed to define considerable influence of morphological and ISSR-DNA variation on general level of amaranth genotypes polymorphism and genetic divergence extent.

Лиманська С.В. Диференціація колекції зернових видів амаранту за морфологічними, біохімічними і молекулярно-генетичними ознаками. Проведено аналіз генетичної дивергенції колекції п’яти видів амаранту за різними типами маркерів. Відзначено генетичну близькість зернових видів амаранту. Значення генетичних відстаней варіювало в межах 0,0362 – 1,0504 за морфологічними ознаками, 0,0011 – 0,0276 за ізоферментами, від 0,0009 до 0,0141 за RAPD локусами і в межах 0,0018 – 0,0113 за ISSRмаркерами. Проведено кластерний аналіз, який дозволив розподілити колекційні зразки амаранту в 2-3 кластери, залежно від типу маркерної системи. Основним фактором групування була видова належність. Підтверджено монофілетичну гіпотезу походження зернових видів амаранту. З використанням чотирьох типів маркерів побудовано чотири філогенетичні дерева. За результатами порівняння їх топології відзначено недостатню диференційну здатність ізоферментів і високу інформативність ISSR-маркерів. Аналіз консенсусного дерева філогенетичних взаємовідносин дозволив встановити значний вплив морфологічної і ISSRДНК мінливості на загальний рівень поліморфізму генотипів амаранту та ступінь їхньої генетичної дивергенції.