Analysis of genetic diversity of oil flax cultivars bred at V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops using molecular-genetic markers | Анализ генетического разнообразия сортов масличного льна селекции ВНИИМК с применением молекулярно-генетических маркеров

Английский. Linum usitatissimum L. is one of the most important technical crops. The success of the breeding work is reached mostly by the genetic diversity of used initial germplasm. The molecular-genetic markers determine this diversity. Five oil flax cultivars 'Danik', 'Snegurok', 'Nilin', 'Y 117', and 'August' bred at the V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops were used as research material. To estimate genetic structure of cultivars we used 40 plants of each cultivar. Ten microsatellite loci markers were used for analysis. The amplification was conducted in a termocycler MiniAmp (Thermo Scientific, USA). The electrophoretic segregation of amplicons was carried out in 8% polyacrilamide gel in the native conditions. The primary indicators of genetic variation (a number of alleles per a locus (Na), an effective number of alleles (Ne), observed (Ho) and wanted (He) heterozigosity, an informative Shennon's index (I), fixation index (F), percentage of polymorphic loci (%P), genetic distances (D) were determined, analysis of molecular variation and principle coordinate analysis were done. The indicators of intraspecific genetic diversity decreased in the direction of cultivar range 'Nilin', 'Danik', 'August', 'Y 117', and 'Snegurok'. 'Snegurok' is a cultivar of linear type with some number of non-typical plants. The cultivar 'Y 117' is divided into two main biotypes. 'Nilin', 'Danik', and 'August' do not possess clear-marked structure. Most of the total variation is conditioned by differences between cultivars. The genetic distances between cultivars are quite big and equal from 0.752 to 0.986. All cultivars are distant from each other by two main coordinates. The conducted research showed small intravarietal and significant intervarietal genetic diversity of five oil flax cultivars bred at the V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops and their potential in as initial material for breeding of new cultivars.

Русский. Масличный лен (Linum usitatissimum L.) – одна из важнейших технических культур. Успех селекционной работы в значительной мере определяется генетическим разнообразием используемого исходного материала. Его можно выявить с помощью молекулярно-генетических маркеров. В качестве материала исследования выбраны пять сортов масличного льна селекции ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК: Даник, Снегурок, Нилин, Ы 117 и Август. Для оценки генетической структуры сортов использовали 40 растений каждого сорта. Анализ выполняли по 10 маркерам микросателлитных локусов. Амплификацию проводили в термоциклере MiniAmp (Thermo Scientific, США). Электрофоретическое разделение ампликонов проводили в 8%-ном полиакриламидном геле в нативных условиях. Определяли основные показатели генетической изменчивости (число аллелей на локус (Na), эффективное число аллелей (Ne), наблюдаемая (Но) и ожидаемая (Не) гетерозиготности, информационный индекс Шеннона (I), индекс фиксации (F), процент полиморфных локусов (%Р), генетические дистанции (D), а также выполняли анализ молекулярной дисперсии (Analysis of Molecular Variance), анализ главных координат (Principal Coordinate Analysis). Показатели внутрисортового генетического разнообразия снижались в направлении сортового ряда Нилин, Даник, Август, Ы 117, Снегурок. Сорт Снегурок принадлежит сортам линейного типа, с наличием некоторого числа нетипичных растений. Сорт Ы 117 подразделен на два основных биотипа. Нилин, Даник, Август не обладают четко выраженной структурой. Большая часть от общей дисперсии обусловлена различиями между сортами. Генетические дистанции между сортами достаточно велики и составляют от 0,752 до 0,986. По двум главным координатам все сорта расположились дистанцировано друг от друга. Проведенные исследования показали небольшое внутрисортовое и значительное межсортовое генетическое разнообразие пяти сортов масличного льна селекции ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК и их потенциал в качестве исходного материала для селекции новых сортов.