Assessment of genetic diversity using RAPD analysis in a germplasm collection of sea buckthorn

Abstract

RAPD (Random amplified polymorphic DNA)-markkerien avulla kuvailtiin osaa tyrnin geenipankista, joka oli koottu jalostustarkoituksiin. Molekyylimarkkereita monistettiin 55 näytteestä, jotka edustivat viittä tyrnin (Hippophae rhamnoides L.) alalajia ja eri alalajien välisiä hybridejä. Kuudenkymmenenkolmen markkerin avulla laskettiin Dicen samankaltaisuus-kerroinmatriisi (Dice's similarity coefficient matrix) yksittäisten RAPD profiilien parittaisista vertailuista. Matriisiin perustuvien analyysien (UPGMA- and principal co-ordinate analyses) avulla kasvit jakautuivat ryhmiin, jotka vastaavat niiden taksonomista luokkaa ja maantieteellistä alkuperää. AMOVA-analyysi (analysis of molecular variance) todettiin käyttökelpoiseksi menetelmäksi arvioitaessa näytteiden taksonomisten ja maantieteellisten ryhmien välisiä ja sisäisiä geneettisen muuntelun osatekijöitä. Vaikka molemmista aineiston ryhmittelyvaihtoehdoista (taksonominen ja maantieteellinen alkuperä) paljastui ryhmien välistä muuntelua, pääosa molekyylivarianssista (arviolta 75 %) luettiin yhä ryhmien sisäisen muuntelun aiheuttamaksi. Yhteenvetona toteamme, että RAPD analyysi on käyttökelpoinen menetelmä tyrninäytteiden taksonomisen ja maantieteellisen alkuperän selvittämiseen.

Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were used to characterize a part of a sea buckthorn gene bank collected for plant breeding purposes. Molecular markers were generated in 55 cultivars and accessions, representing five subspecies of Hippophae rhamnoides L. and intraspecific hybrids between different subspecies. Sixty-three markers were used to generate a Dice's similarity coefficient matrix of pairwise comparisons between individual RAPD profiles. Cluster (UPGMA) and principal co-ordinate analyses, based on this matrix, revealed clustering of plants into groups which generally correspond to their taxonomic classification or geographic origin. The analysis of molecular variance (AMOVA) was found useful for estimating components of genetic variation between and within taxonomic and geographic groups of accessions and cultivars. Whereas both alternatives for grouping the material (taxonomic or geographic origin) resulted in significant between-group variation, the major part of molecular variance (approximately 75%) was still attributed to variation within groups. We conclude that the RAPD analysis is useful for clarification of taxonomic and geographic origin of accessions and cultivars of sea buckthorn.