Application of EST-SSR markers for analysis of polymorphism of lettuce varieties (Lactuca sativa L.) of domestic breeding | Использование EST-SSR маркеров для анализа полиморфизма сортов салата посевного (Lactuca sativa L.) отечественной селекции | Використання EST-SSR маркерів для аналізу поліморфізму сортів салату посівного (Lactuca sativa L.) вітчизняної селекції

English. Purpose. Determination of molecular genetic polymorphism of lettuce cultivars of Ukrainian breeding by EST-SSR markers. Methods. Molecular genetic analysis, statistical methods. Results. The results of molecular genetic polymorphism study of 7 lettuce cultivars by 7 EST-SSR markers are presented. As a result of the analysis by studied markers, 37 alleles were detected with an average 5.29 alleles per locus. The KSL-92 marker, which identified 7 alleles, proved to be the most polymorphic (PIC – Polymorphism Information Content 0.98). The lowest PIC value (0.57) was noted for the KSL-37 marker by which 3 alleles were identified. For assessing the genetic diversity of lettuce cultivars by EST-SSR markers, genetic distances between cultivars were determined based on Jaccard’s similarity coefficient. It was determined that the most similar cultivars with genetic distances 0.17 were ‘Zorepad’ and ‘Malakhit’, ‘Malakhit’ and ‘Dublianskyi’, ‘Dublianskyi’ and ‘Smuhlianka’, ‘Krutianskyi’ and ‘Smuhlianka’. The most distant cultivar was ‘Skarb’ with a genetic distance 0.00 compared to other studied cultivars. According to the calculated genetic distances, the cultivars ‘Zorepad’ and ‘Malakhit’, ‘Malakhit’ and Dublianskyi’, which belong to the same variety Lactuca sativa L. var. secalina have a strong genetic similarity. The cultivars‘Skarb’ and ‘Pohonych’, which belong to the varieties Lactuca sativa L. var. longifolia and Lactuca sativa L. var. angustana, respectively, were genetically distant, what was confirmed by genetic distances values. It was determined that the Shannon index within the lettuce variety by 7 EST-SSR markers is 0.61, between varieties – 0.96, the average value is 1.57. Conclusions. According to the results of studies of 7 lettuce cultivars, it was found that the highest polymorphism was determined by the KSL-92 marker, the minimum of alleles number (3 alleles) was identified by KSL-37 marker. Based on calculated genetic distances, it was noticed that lettuce cultivars, genetic distances between which are 0.17, were the most similar. The most distant cultivar based on 7 EST-SSR markers was ‘Skarb’ cultivar.

Russian. Цель. Определение молекулярно-генетического полиморфизма сортов салата посевного отечественной селекции с помощью EST-SSR маркеров.Методы. Молекулярно-генетический анализ, статистические методы.Результаты. Представлены результаты изучения молекулярно-генетического полиморфизма 7 сортов салата посевного с помощью 7 EST-SSR маркеров. В результате анализа по исследуемым маркерам идентифицировано 37 аллелей, в среднем 5,29 аллели на локус. Наиболее полиморфным оказался маркер KSL-92, с помощью которого выявлено 7 аллелей, Polymorphism Information Content (РІС) – 0,98. Наименьшее значение РІС – 0,57 было у маркера KSL-37, с помощью которого идентифицировано наименьшее количество аллелей – 3. Для оценки генетического разнообразия сортов салата с помощью EST-SSR маркеров были определены генетические дистанции между сортами с применением меры близости Жаккара. Наиболее близкими оказались сорта, генетические дистанции между которыми составляли 0,17: ʻЗорепад’ и ʻМалахит’, ʻМалахит’ и ʻДублянский’, ʻДублянский’ и ʻСмуглянка’, ʻКрутянский’ и ʻСмуглянка’. Наиболее удаленным оказался сорт ʻСкарб’ со значениями генетических дистанций 0,00 по отношению к другим исследуемым сортам. Согласно рассчитанным генетическим дистанциям сорта ʻЗорепад’ и ʻМалахит’, ʻМалахит’ и ʻДублянский’, которые относятся к одной разновидности Lactuca sativa L. var. secalina, имели высокую степень генетической близости. Сорта ʻСкарб’ и ʻПогоныч’, которые относятся к разновидностям Lactuca sativa L. var. longifolia и Lactuca sativa L. var. angustana, соответственно, были генетически отдаленными, что подтверждают значения генетических дистанций. Значение индекса Шеннона внутри разновидности салата посевного по исследуемым EST-SSR маркерам составляло 0,61, между разновидностями – 0,96, среднее значение – 1,57.Выводы. Наиболее высокий уровень полиморфизма был отмечен по маркеру KSL-92, наименьшее количество аллелей (3 аллели) было идентифицировано с помощью маркера KSL-37. Сорта, генетические дистанции между которыми составляли 0,17, оказались наиболее близкими. Наиболее отдаленным сортом по исследованным EST-SSR маркерам оказался сорт ʻСкарб’.

Ukrainian. Мета. Визначення молекулярно-генетичного поліморфізму сортів салату посівного вітчизняної селекції за EST-SSR маркерами.Методи. Молекулярно-генетичний аналіз, статистичні методи.Результати. Представлено результати вивчення молекулярно-генетичного поліморфізму 7 сортів салату посівного за 7-ма EST-SSR маркерами. За досліджуваними маркерами ідентифіковано 37 алелів, у середньому 5,29 алеля на локус. Найполіморфнішим виявився маркер KSL-92, за яким було виявлено 7 алелів, Polymorphism Information Content (РІС) – 0,98. Найменше значення РІС – 0,57 було у маркера KSL-37, за яким ідентифіковано найменшу кількість алелів – 3. Для оцінювання генетичного різноманіття сортів салату за EST-SSR маркерами було визначено генетичні дистанції між сортами із застосуванням міри близькості Жаккара. Найближчими виявились сорти з генетичними дистанціями 0,17: ‘Зорепад’ і ‘Малахіт’, ‘Малахіт’ і ‘Дублянський’, ‘Дублянський’ і ‘Смуглянка’, ‘Крутянський’ і ‘Смуглянка’. Найвіддаленішим виявився сорт ‘Скарб’ із значеннями генетичних дистанцій 0,00 щодо інших досліджуваних сортів. За розрахованими генетичними дистанціями сорти ‘Зорепад’ і ‘Малахіт’, ‘Малахіт’ і ‘Дублянський’, які належать до одного різновиду Lactuca sativa L. var. secalina, мали високий ступінь генетичної близькості. Сорти ‘Скарб’ і ‘Погонич’, які належать до різновидів L. sativa L. var. longifolia та var. angustana, відповідно, були генетично віддаленими, що підтвердили значення генетичних дистанцій. Значення індексу Шеннона всередині різновиду салату посівного за досліджуваними EST-SSR маркерами становило 0,61, між різновидами – 0,96, середнє значення – 1,57.Висновки. Найвищий рівень поліморфізму було зауважено за маркером KSL-92, найменшу кількість алелів (3 алеля) було ідентифіковано за маркером KSL-37. Сорти, генетичні дистанції між якими становили 0,17, виявились найближчими. Найвіддаленішим сортом за досліджуваними EST-SSR маркерами виявився сорт ‘Скарб’.