GENETIC DIFFERENTIATION OF HISTORIC CULTIVARS OF HERBACIOUS PAEONIA BASED ON SRAP MARKERS: DOCUMENTATION AND CONSERVATION OF BOTANIC COLLECTIONS
N.B. VLASAVA1, D.C. MICHENER2, A.N. YUKHIMUK1, V.V. GAISHUN1, R. BRYANT3, E.D. AGABALAEVA1, E.V. SPIRIDOVICH1
1 The Central Botanical Gardens of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Belarus
2 Matthaei Botanical Garden and Nichols Arboretum of the University of Michigan, Ann Arbor, USA
3 Department of Statistics of the University of Michigan, Ann Arbor, USA
Identification of genotypes of Paeonia spp. from field genebank collections in botanical gardens of Belarus and USA was conducted on the basis of genome screening with sequence related amplified polymorphism (SRAP) molecular markers. Studied taxa include historic P. lactiflora cultivars of European, American and Soviet selection, interspecific hybrids and species. The developed 113 SRAP markers (9.4 loci per primer) were effective to discriminate all 54 studied accessions, generating their first relationship analysis. NJ and UPGMA clustering of genotypes as well as PCoA were consistent with the region of their reported breeding. Interspecific hybrids ‘Orlenok’ and ‘Novost Altaya’ resolved with their parent species. Regression analysis reveals strong correlations between a number of genetic markers and a set of ancestry and morphological data. Developed markers are demonstrated to be useful for further passportization of herbaceous peony collections, solving controversial issues in relationships and origin of the cultivars, and to establish conservation value of genetic Paeonia resources.
Key words: Paeonia lactiflora Pall., Paeonia sp., peonies, SRAP markers, cultivars, living collections, genetic diversity, conservation.
Власова А.Б., Миченер Д.С., Юхимук А.Н., Гайшун В.В., Агабалаева Е.В., Бриант Р., Спиридович Е.В. Генетическая дифференциация исторических сортов Paeonia на основе SRAP маркеров: документирование и сохранение ботанических коллекций // Труды Гос. Никит. ботан. сада. – Ялта, 2014. – Т. 139. – С. 187-199.
Идентификация генотипов Paeonia spp. генбанков открытого грунта из коллекций ботанических садов Беларуси и США было проведено на основе скрининга генома SRAP маркерами. Разработанные 113 SPAP маркеров (в среднем 9,4 локус на праймер) эффективно дифференцировали все исследованные 54 генотипа на меж- и внутривидовом уровнях, в том числе исторические сорта сорта Р. lactiflora европейской, американской и советской селекции, межвидовые гибриды и родительские виды, и позволили проанализировать генетическую взаимосвязь между образцами. Кластеризация генотипов в UPGMA и NJ филограммах и данные PCoA согласовывались с регионом селекции генотипов, имеющимися данными о происхождении и филогении видов; межвидовые гибриды ‘Орленок’ и ‘Новость Алтая’ располагались со своими родительскими видами. Регрессионный анализ выявил корреляцию между рядом генетических маркеров, родословной и морфологическими признаками. Разработанные маркеры полезны для дальнейшей паспортизации коллекций Paeonia, решения спорных вопросов происхождения сортов, обмена сертифицированным материалом, сохранения генетических ресурсов пионов.
Ключевые слова: Paeonia lactiflora Pall., Paeonia sp., пионы, SRAP маркеры, сорта, живые коллекции, генетическое разнообразие, сохранение.