Дослідження генетичного поліморфізму зразків кабачка (Cucurbita pepo L.) методом ISSR аналізу | Studies on the genetic polymorphism of courgetti (Cucurbita pepo L.) accessions by ISSR analysis | Исследование генетического полиморфизма образцов кабачка (Cucurbita pepo L.) методом ISSR анализа

Russian. Цель. Выявить генетический полиморфизм и дивергенцию сортов и гибридов кабачка (C. pepo L.) разного географического происхождения по ISSR маркерами.Методы. Для оценки генетического полиморфизма 29 сортов и гибридов C. pepo L. различного происхождения использовали ISSR анализ. Коэффициент сходства между исследуемыми образцами кабачка определяли по формуле Nei-Li. Расчет коэффициентов сходства и построение филогенетического дерева осуществляли с помощью пакета программ Phylip-3.69. Кластерный анализ проводили методом присоединения соседей (Neighbor-joining). Достоверность группировки образцов в кластеры проверяли методом бутстреп-анализа.Результаты. Использование 13 праймеров к межмикросателлитным участкам позволило выявить 129 локусов ДНК кабачка, среди которых 109 были полиморфные, 20 – мономорфные, 11 – уникальные для определенных образцов. Электрофореграммы продуктов амплификации опытных образцов отличались количеством и размером ампликонов. Выявлен высокий полиморфизм ДНК опытных образцов кабачка, который варьировал от 62,5% (праймер UBC 810) до 100% (праймеры UBC 2, UBC 3 и UBC 846). Уровень молекулярно-генетического полиморфизма образцов кабачка варьировал от 55,8 до 63,6% у гибридов "Rimini" и "Eight Ball", соответственно. Установлено низкую генетическую дивергенцию между опытными образцами C. pepo L., коэффициент сходства по Nei-Li составил 0,0005-0,0092. С помощью кластерного анализа образцы кабачка были сгруппированы в два кластера. Основным критерием кластеризации был уровень генетической дивергенции. Географическое происхождение образцов не влияло на особенности их группировки.Выводы. По результатам изучения образцов кабачка разного географического происхождения с помощью ISSR анализа установлены высокий генетический полиморфизм и незначительная генетическая дивергенция между опытными образцами. Обнаружены уникальные фрагменты ДНК, которые могут быть использованы для паспортизации соответствующих образцов, а также для разработки других молекулярно-генетических маркеров. Полученная информация может быть полезной для оптимизации селекционного процесса кабачка и последующих исследований в области молекулярной генетики этой культуры.

Ukrainian. Мета. Виявити генетичний поліморфізм та дивергенцію сортів і гібридів кабачка (C. pepo L.) різного географічного походження за ISSR маркерами.Методи. Для оцінки генетичного поліморфізму 29 сортів і гібридів C. pepo L. різного походження використовували ISSR аналіз. Коефіцієнт подібності між досліджуваними зразками кабачка визначали за формулою Nei–Li.  Розрахунок коефіцієнтів подібності та побудування філогенетичного дерева здійснювали за допомогою пакету програм Phylip-3.69. Кластерний аналіз проводили методом приєднання сусідів (Neighbor-joining). Достовірність групування зразків у кластери перевіряли методом бутстреп-аналізу.Результати. Використання 13 праймерів до міжмікросателітних ділянок дозволило виявити 129 локусів ДНК кабачка, серед яких 109 були поліморфними, 20 – мономорфними, 11 – унікальними для певних зразків. Електрофореграми продуктів ампліфікації дослідних зразків різнилися кількістю і розміром ампліконів. Виявлено високий поліморфізм ДНК дослідних зразків кабачка, який варіював від 62,5 %  (праймер UBC 810) до 100 % (праймери UBC 2, UBC 3 і UBC 846). Рівень молекулярно-генетичного поліморфізму зразків кабачка варіював від 55,8 до 63,6 % у гібридів ‘Rimini’ і ‘Eight Ball’, відповідно. Встановлено низьку генетичну дивергенцію між дослідними зразками C. pepo L., коефіцієнт подібності  за  Nei–Li становив 0,0005–0,0092. За допомогою кластерного аналізу зразки кабачка були згруповані у два кластери. Основним критерієм кластеризації був рівень генетичної дивергенції. Географічне походження зразків не впливало на особливості їх групування.Висновки. За результатами вивчення зразків кабачка різного географічного походження за допомогою ISSR аналізу встановлено високий генетичний поліморфізм і незначна генетична дивергенція між дослідними зразками. Виявлено унікальні фрагменти ДНК, які можуть бути використані для паспортизації відповідних зразків, а також для розробки інших молекулярно-генетичних маркерів. Отримана інформація може бути корисною для оптимізації селекційного процесу кабачка і подальших досліджень в області молекулярної генетики цієї культури.

English. Purpose. Identify genetic polymorphism and divergence of C. pepo L. varieties and hybrids of different geographical origin using ISSR markers.Methods. ISSR analysis was used to evaluate the genetic polymorphism of 29 C. pepo L. varieties and hybrids of different origin. The similarity coefficient between the investigated courgetti accessions was calculated by the Nei – Li’s formula. Calculating coefficients of similarity and phylogenetic tree construction was performed with the Phylip-3.69 software package. The cluster analysis was performed by the Neighbor-joining method. The validity of the accessions grouping into clusters was tested by bootstrap analysis.Results. The use of 13 primers in the intermicrosatellite regions revealed 129 loci of courgetti DNA, among them 109 were polymorphic, 20 were monomorphic, 11 were unique to certain accessions. Electrophoregrams of the amplification products of the investigated accessions differed in the number and size of the amplicons. High DNA polymorphism of the investigated courgetti accessions was found, which ranged from 62,5% (primer UBC 810) to 100% (primers UBC 2, UBC 3, and UBC 846). The level of molecular genetic polymorphism of courgetti accessions varied from 55,8 to 63,6% in the 'Rimini' and 'Eight Ball' hybrids correspondingly. Low genetic divergence was determined between the C. pepo L. specimens, the Nei – Li similarity coefficient was 0,0005–0,0092. Using the cluster analysis, courgetti accessions were grouped into two clusters. The main criterion for clustering was the level of genetic divergence. The geographical origin of the accessions did not affect the peculiarities of their grouping.Conclusions. The results of the study of courgetti accessions of different geographical origin using ISSR analysis revealed high genetic polymorphism and little genetic divergence between the experimental accessions. Unique DNA fragments have been identified and can be used for the certification of relevant samples, as well as for the development of other molecular genetic markers. The obtained information may be useful for optimizing the courgetti breeding process and for further studies in the molecular genetics of this culture.