Analysis of somaclonal variability of lavender regenerant plants of Sineva variety using molecular markers | Анализ сомаклональной изменчивости растений-регенерантов лаванды сорта Синева с использованием молекулярных маркеров

English. The studies were conducted to identify somaclonal variants of 'Sineva' Lavandula angustifolia regenerants obtained in callus tissue culture using ISSR markers to create new genotypes. The original 'Sineva' cultivar and 11 regenerants from its callus served as the study material. Ten ISSR primers (HB13, HB15, ISSR2, ISSR3, LAV1, LAV2, LAV3, LAV4, LAV5, LAV7) were used. It was amplified 94 fragments, of which 67 were polymorphic, in the sample of regenerants and the mother cultivar. The number of amplified bands varied from 7 (LAV3, LAV7) to 14 (HB15) and averaged 9 in the sample. The highest number of polymorphic bands (100%) was shown by primer LAV1, high polymorphism (80.00...91.67%) was established using primers ISSR2, HB15, ISSR 3. The highest PIC (polymorphic information content) value was calculated for the LAV1 primer – 0.40, the minimum value – 0.13 – was calculated for HB13. The genetic variability, that was found in somaclones, both in comparison with the original cultivar and among themselves, indicates the promising potential of the developed methodology for induction of somaclonal variants of lavender. Using cluster analysis, maximally similar and distant groups of somaclones were identified. A total of 5 clusters were identified. One cluster with maternal genotype included samples 312 and 1920-11. During induction of somaclonal variability, it had the least changes compared to other regenerants. The greatest changes in the genome were detected in the regenerants 3212-4 and 2279-2: the SM coefficient with the donor cultivar reached 0.624 and 0.634, respectively. These two genotypes were separately located on the dendrogram not only relative to the mother cultivar, but also to the other samples, indicating significant changes that affected the genome.

Russian. Цель исследования - выявить сомаклональные варианты у полученных в культуре каллусных тканей растений-регенерантов Lavandula angustifolia сорта Синева с использованием ISSR маркеров для создания новых генотипов. Материалом изучения служили исходный сорт Синева и 11 регенерантов из его каллуса. В работе использовали 10 ISSR праймеров – HB13, HB15, ISSR2, ISSR3, LAV1, LAV2, LAV3, LAV4, LAV5, LAV7. В выборке регенерантов и материнского сорта амплифицировано 94 фрагмента, из которых 67 были полиморфны. Число амплифицированных полос варьировало от 7 (LAV3, LAV7) до 14 (HB15) и в среднем по выборке достигало 9. Наибольшее количество полиморфных полос (100%) показал праймер LAV1, высокий полиморфизм (80,00…91,67%) установлен с использованием праймеров ISSR2, HB15, ISSR 3. Наибольшее значение PIC (мера информативности генетического маркера в популяции) рассчитано для праймера LAV1 – 0,40, минимальное в опыте для HB13 – 0,13. Генетическая изменчивость, обнаруженная у сомаклонов, как в сравнении с исходным сортом, так и между собой, указывает на перспективность разработанной методики индукции сомаклональных вариантов лаванды. С использованием кластерного анализа выявлены максимально сходные и отдаленные группы сомаклонов. Всего выделено 5 кластеров. В один кластер с материнским генотипом вошли образцы 312 и 1920-11. При индукции сомаклональной изменчивости у них произошли наименьшие изменения, в сравнении с другими регенерантами. Наибольшие изменения в геноме выявлены у регенерантов 3212-4 и 2279-2 – коэффициент SM с донорским сортом достигал 0,624 и 0,634 соответственно. Эти два генотипа обособленно расположились на дендрограмме относительно не только материнского сорта, но и остальных образцов, что свидетельствует о значительных изменениях, затронувших геном.