Мікросателітний аналіз генотипів нуту звичайного (Cicer arietinum L.) | Microsatellite analysis of chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes

Ukrainian. Мета. Виявити поліморфізм генотипів нуту за мікросателітними локусами QTL-hotspot-регіону групи зчеплення 4, пов’язаного з толерантністю до посухи. Методи. Екстрагування та очищення ДНК із проростків ЦТАБ-методом; полімеразна ланцюгова реакція; горизонтальний гель-електрофорез; визначення розмірів продуктів ампліфікації за допомогою додатка «GelAnalyzer»; кластерний аналіз із використанням програми «MEGA12». Результати. У 26 проаналізованих зразків із колекції Міжнародного науково-дослідного інституту сільськогосподарських культур у напівзасушливих тропіках (International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics, ICRISAT) встановлено наявність від одного до восьми алелів мікросателітних (МС) локусів ICCM0249, NCPGR127, TAA170, NCPGR21, TA130, STMS11 QTL-hotspot-регіону групи зчеплення 4 геному нуту. Розподіл ідентифікованих  алелів було порівняно з таким у вибірках Cicer arietinum L. різних центрів селекції, зокрема й українського. Для 26 зразків ICRISAT і семи виведених в Україні сортів розраховано генетичні дистанції та побудовано дендрограму, на якій їх згруповано у сім кластерів. Сорти вітчизняної селекції сформували окремий кластер. Висновки. Досліджені зразки нуту колекції ICRISAT є поліморфними за МС локусами ICCM0249, TAA170 і TAA130 з трьома, п’ятьма та вісьмома алелями відповідно й неполіморфними за STMS11, NCPGR127 та NCPGR21. Цей розподіл поліморфних і неполіморфних алелів збігається з таким у вибірці сортів нуту української селекції. Останні за результатами кластерного аналізу сформували окрему групу, що може свідчити про різне походження генетичного матеріалу та відмітні напрями селекційного процесу, як порівняти зі зразками колекції ICRISAT.

English. Purpose. To investigate the polymorphism of chickpea genotypes at microsatellite loci within the QTL-hotspot region of linkage group 4, associated with drought tolerance. Methods. DNA extraction and purification from seedlings using the CTAB method; polymerase chain reaction; horizontal gel electrophoresis; determination of amplification product sizes using the “GelAnalyzer” software; cluster analysis using the “MEGA12” software. Results. Of the 26 samples analyzed from the International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics (ICRISAT) collection, one to eight alleles were identified at the following microsatellite (SSR) loci within the QTL-hotspot region of linkage group 4 in the chickpea genome: ICCM0249, NCPGR127, TAA170, NCPGR21, TA130 and STMS11. The distribution of SSR locus alleles in the samples under study was compared with that in chickpea samples from various breeding centers, including those in Ukraine. Genetic distances were calculated for the 26 ICRISAT samples and seven Ukrainian varieties. A dendrogram was constructed which grouped the samples into seven clusters; the Ukrainian chickpea varieties formed a separate cluster. Conclusions. The chickpea samples from the ICRISAT collection were found to be polymorphic at SSR loci ICCM0249, TAA170, and TAA130, with three, five, and eight alleles respectively, and monomorphic at three SSR loci: STMS11, NCPGR127, and NCPGR21. This distribution of polymorphic and monomorphic alleles corresponded to that observed in the Ukrainian chickpea varieties. Cluster analysis revealed that the Ukrainian varieties formed a distinct group, suggesting differences in genetic origin and breeding approaches compared to the ICRISAT collection.