DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 9 <-- 9 --> PDF |
IZVORNI ZNANSTVENI ČLANCI – ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERS Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 UDK 630* 165 (Prunus avium L.) (001) GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE (Prunus avium L.) U DIJELU PRIRODNE RASPROSTRANJENOSTI U HRVATSKOJ GENOTYPIC DIVERSITY OF WILD CHERRY (Prunus avium L.) IN THE PART OF ITS NATURAL DISTRIBUTION IN CROATIA 1 234 Olivera TANČEVACRMARIĆ, Snježana ŠTAMBUK , Zlatko ŠATOVIĆ , Davorin KAJBA SAŽETAK: Klonski materijal za istraživanje genotipske raznolikosti divljetrešnje korišten je iz klonske sjemenske plantaže (Šumarija Kutina), a činila su ga 24 selekcionirana plus stabla iz područja sjeverozapadne Hrvatske. Klonovi su analizirani pomoću 15 odabranih mikrosatelitnih DNK biljega (SSR), koji su odabrani od organizacije ECPGR. Otkriveno je bogatstvo alelnih varijacija kod SSR lokusa, a utvrđen visok stupanj polimorfizma potvrdio je postojanje ne samo opsežne morfološke, već i vrlo značajne genetske raznolikosti. Na temelju udjela zajedničkih alela (DPSAM) izračunata je prosječna genet ska udaljenost od 0.573.Najmanja genetska udaljenost (DPSAM= 0.100) zabilježena je između genotipova ‘KP2’ i ‘KP5’ (Kloštar Podravski, regija Koprivnica), koji su se podudarali u 27 od 30 alela, dok je najveća genetska udaljenost (DPSAM= 0.933) zabilježena između genotipova ‘Đu2’ (Đulovac, regija Bjelovar) i ‘L3’ (Lipovljani, regija Zagreb) koji su se razlikovali u 28 od 30 alela. Matrica genetske udaljenosti, temeljena na udjelu zajedničkih alela (DPSAM), nije utvrdila jasno svrstavanje jedinki divlje trešnje s obzirom na njihovo porijeklo, odnosno regiju (Koprivnica, Bjelovar, Zagreb). Analizom molekularne varijance (AMOVA) utvrđeno je da je znatno veći postotak (95.88 %) ukupne mikrosatelitne raznolikosti uzrokovan razlikama između jedinki unutar regija, od onog uzrokovanog razlikama između istraživanih regija (4.12 %). . – statistika je iznosila 0.041 i bila je visokosignifikantna (P < 0.01) što ukazuje na postojanje određene regionalne strukturiranosti genetske raznolikosti, a prikazana je osima faktorijalne analize korespondcije (FCA). Prva os objašnjava 63.76 % ukupne inercije, i razdvojila je jedinke iz regije Zagreb od jedinki iz regije Bjelovar i Koprivnica, dok je druga os sa 36.24 % razdvojila jedinke iz regije Bjelovar od onih iz regije Koprivnica. Ključne riječi:Prunus aviumL., mikrosatelitni biljezi SSR, genetska raznolikost. UVOD – Intoduction Divlja trešnja (Prunus aviumL.) potječe iz Europe plemenita vrsta iz mješovitih šuma, a obitava u prirodgdje raste u prekinutom arealu na šumskim padinama nim šumskim populacijama ograničene veličine u vejužne, središnje i zapadne Europe. Općenito je to rijetka ćini europskih zemalja. Znanje o autohtonom porijeklu divlje trešnje te njezina rasprostranjenost nikako nije 1 Dr. sc. Olivera Tančeva Crmarić, Vitroplant d.o.o., S. Radića 38, dovoljna kako bi se omogućilo očuvanje tih autohtonih 21 210 Solin grupa i individualnih stabala. Osim šumske trešnje po 2 Dr. sc. Snježana Štambuk, Sveučilišni studijski centar za forenzič ne znanosti, R. Boškovića 31, 21 000 Split stoje i udomaćeni oblici poznati kao slatka trešnja koji 3 Prof. dr. sc. Zlatko Šatović, Agronomski fakultet, Svetošimunska su već stoljećima izvor poželjne ljudske prehrane, te se 25, 10 000 Zagreb zbog toga kultiviraju od davnih vremena. Ova se vrsta u 4 Prof. dr. sc. Davorin Kajba, Šumarski fakultet, Svetošimunska 25, 10 000 Zagreb, e-mail:davorin.kajba@zg.t-com.hr prošlosti ekstenzivno sadila, međutim često se posljed |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 10 <-- 10 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 njih godina javlja nedostatak sjemena i sadnica kao ograničavajući čimbenik za veći uzgoj. Zbog visoko kvalitetnog drva,kao i zbog kraće ophodnje,ona je vrlo interesantna vrsta za pošumljavanje rubnih obradivih površina, te istovremeno ima velik potencijal primjene, kako u državnim tako i u privatnim šumama niskog i srednjeg uzgojnog oblika. Može se koristiti i pri popunjavanju u oplodnim sječama, a pogodna je za osnivanje šumskih kultura na napuštenim poljoprivrednim površinama, livadama, vinogradima i voćnjacima. Sveobuhvatna europska istraživanja varijabilnosti divlje trešnje kroz testove provenijencija nisu još provedena, dok su dosadašnji rezultati najčešće dobiveni samo iz pojedinih regionalnih provenijencija/potomstava i pokazuju priličnu varijabilnost morfoloških i fenoloških značajki. Rezultati dosadašnjih istraživanja provedenih uglavnom na regionalnoj razini ukazuju na veliku raznolikost morfoloških i fenoloških svojstava divlje trešnje (Santi i Lemoine 1990, Weiser 1996, Meier- Dinkel i sur. 1997, Kleinschmit i sur. 1999, Kleinschmiti sur.2003,Kitini sur.2005). Velik je broj istraživanja proveden u svrhu utvrđivanja genetskih odnosa između slatke trešnje i divlje treš nje (Archese i sur. 2007, Guarino i sur. 2009, Jing-Yong i sur.2009), te identifikacije kultivara slatke trešnje (Gerlach i Stosser 1998, Boritzki i sur. 2000, Aradhyai sur.2004,DucciiSanti2004, Turkeci sur.2005). Mikrosatelitni biljezi razvijeni za breskvu i ostale vrs teporodiceRosaceaeuspješno se koriste i u analizi ge netske raznolikosti divlje trešnje (Cipriani i sur. 1999, Testolin i sur. 2000, Downey i Iezzoni 2000, Dirlewanger i sur. 2002, Russell 2003, Clarki Tobutt 2003,Schueleri sur.2003, VaughaniRussel2004, WunschiHormaza2004). Organizacija ECPGR (Europski program suradnje u svezi biljnih genetskih izvora) dala je preporuke za korištenje 15 mikrosatelitnih markera s kojima je napravljena genotipizacija plus stabala divlje trešnje i u ovim istraživanjima.Tako su istraživanja divlje trešnje početkom ovog stoljeća bila orijentirana na određivanje efektivnih markera za SSR analizu divlje trešnje. Mikrosatelitni markeri biljezi predstavljaju iznimno dobre cjelokupne mjere za određivanje stupnja neutralne genetske raznolikosti koja je prisutna u populaciji. Uz to što su mutacijske stope visoke u mikrosatelitnim regijama, vjerojatnost je da visokaalelna raznolikost indicira visok stupanj opće genetske varijacije.Visoka pak neutralna varijabilnost mogla bi biti pokazatelj za potencijalno signifikantnu adaptivnu varijabilnost, dok je broj mikrosatelitnih lokusa dostupnih za rod Prunus povećan (Amprimo 1997,Ballian2002,Strussi sur. 2003, Wunsch iHormaza 2004,Stoechel i sur. 2006, Lacis2010, Turkoglui sur.2010,Ercislii sur. 2011). Postojeći podaci iz različitih izvora mikrosatelitnih početnica mogu se usporediti,pa će imati vrijednost i za očuvanje genetske raznolikosti divlje trešnje u europskom programu očuvanja šumskih vrsta drveća (EUFORGEN), kao i nekih drugih plemenitih listača u Hrvatskoj (Zebec i sur.2010).S ciljem omogućavanja uspoređivanja genetske raznolikosti klonova između uspostavljenih kolekcija divlje trešnje u Europi, ali i zbog cijelokupnih podataka za rodove Prunus, MalusiPyrus,2006. godine osnovan je ECPGR koji je dao preporuke za standardizirani set mikrosatelitnih biljega za fingerprinting odabranih “plus” klonova u osnovanim sjemenskim plantažama. Očuvanje genetske strukture divlje trešnje (Prunus aviumL.) i korištenje metoda oplemenjivanja predstavljaju osnovu održavanja njenog evolucijski stvorenog adaptacijskog potencijala. Istraživanjem genetske raznolikosti i genetske strukture uporabom molekularnih biljega za divlju trešnju mora se intenzivirati u suradnji s drugim europskim zemljama. Uspostava klonske kolekcije i informacije o takvom materijalu olakšala bi očuvanje i razmnožavanje, a vrijedne bi klonove trebalo uvesti u klonske plantaže. Istraživanja populacijske strukture kao i genetske raznolikosti,prijeko su potrebne jer omogućavaju kvalitetno očuvanje i određuju strategiju upravljanja genetskim resursima divlje trešnje. Pod oplemenjivanjem divlje trešnje podrazumijevamo selekciju najkvalitetnijih stabala prema fenotipskim svojstvima, osnivanje klonskih sjemenskih plantaža odabranih genotipova, te naknadno povećanje genetske dobiti s odabranim željenim svojstvima kroz klonske testove, testove potomstva i sekundarnu selekciju (Pavelić 2006,Kajba i sur. 2006, Tančeva Crmarić 2011). Očuvanje genetske strukture divlje trešnje (Prunus avium L.) i korištenje metoda oplemenjivanja predstavljaju osnovu održavanja njenog evolucijski stvorenog adaptacijskog potencijala.Istraživanja genetske varijabilnosti i njezine genetske strukture, uporabom molekularnih biljega,intenzivirani su u većini europskih zemalja, dok se osnivanjem klonskih kolekcijai informacijama o takvom materijalu olakšava njezino očuvanje i razmnožavanje, a superiornijiklonovi uključuju se u klonske sjemenske plantaže. MATERIJAL I METODE RADA– Material and methods Klonski materijal korišten za istraživanje genotipske Šumarije Kutina, UŠPZagreb.Istraživana 24 genotipa raznolikosti divlje trešnje uziman je iz klonske sjemen-predstavljali su selekcionirana plus stabla iz područja ske plantaže, koja je osnovana 2001. godine na području sjeverozapadne Hrvatske. Stabla su bila starosti od 50 do |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 11 <-- 11 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 80 godina, a po svojim fenotipskim karakteristikama i objektivnom kriteriju selekcije odgovarala su plus stablima. Po dva stabla potječu s područja Šumarije Đulovac (‘ĐU 1’, ‘ĐU 2’), Šumarije Novska (‘N 1’, ‘N 3’) i Šumarije Garešnice (‘G 1’i ‘G 2’), iz Šumarije Kloštar Podravski su tri stabla (‘KP 2’, ‘KP 3’, ‘KP5’), iz Šumarije Koprivnica četiri stabla (‘KC 1’, ‘KC 2’, ‘R 1’, ‘R 2’), Šumarija Lipovljani zastupljena je sa šest stabala (‘L1’, ‘L2’, ‘L3’, ‘L4’, ‘L5’, ‘L6’), iz Šumarije Kutina uključeno je pet stabala (‘K 1’, ‘K 2’, ‘K 3’, ‘K 4’, ‘K 5’). Prostorni raspored selekcioniranih stabala u području rasprostranjenja prikazan je na slici 1. Navedeni autohtoni klonovi divlje trešnje uvedeni su u proizvodnjuin vitro, a za analizu DNAuzeta je po jedna nakupina umnoženih biljčica iz faze mul- Slika 1. Rasprostranjenost i položaj istraživanih klonova divlje trešnje Figure 1Distribution and location of the selected wild cherry clones tiplikacije od svakog klona. Izolacija sveukupne stanične DNAvršena je tijekom faze mikro-DNAodređen je pomoću spektrometra (Ultrospec 2000, razmnožavanja sa po jednom nakupinom za 24 klona. Pharmacia Biotech (Biochorn) Ltd. Cambridge, UK). Postupak izolacije ukupne DNAiz nakupina mikro-Svih 24 klonova divlje trešnje analizirano je pobiljčica bio je prilagođeni postupak o izolaciji ukupne moću 15 odabranih mikrosatelitnih biljega prikazanih DNA (Štambuk i sur.2007). Određivanje količine u tablici 1. Tablica 1. Duljine alela (pb), broj alela (Na), broj genotipova (Ng), zapažena (HO) i očekivana heterozigotnost (HE), te Informacijski sadržaj polimorfizma (PIC) 15 mikrosatelitnih biljega analiziranih u skupini od 24 klonova divlje trešnje (Prunus aviumL.) Table 1 Allele lengths (bp), number of alleles (Na), number of genotypes (Ng), observed (H ) and expected heterozygosity O (H ), and Polymorphic Information Content (PIC) for 15 microsatellite markers analysed in 24 wild cherry E (Prunus aviumL.) clones Biljeg / Marker Duljina alela (pb) / Allele lengths (bp) Na Ng HO HE PIC EMPA002 106, 108 2 3 0.625 0.500 0.371 EMPA004 182, 184, 188, 190, 192, 194, 196 7 11 0.625 0.758 0.698 EMPA005 145, 230, 234, 237, 240, 241, 243, 245, 247, 252, 254 11 12 0.875 0.767 0.722 EMPA015 213, 215, 217, 221, 223, 225, 227, 240, 250 9 12 0.667 0.788 0.734 EMPA017 223, 234, 238, 240, 242 5 5 0.417 0.365 0.340 EMPA018 83, 99, 100, 103, 105, 111, 113 7 10 0.833 0.739 0.683 EMPAS10 149, 151, 153, 157, 159, 163, 167, 175, 185 9 12 0.750 0.733 0.675 EMPAS11 65, 75, 86, 104 4 7 0.375 0.517 0.456 EMPAS12 123, 137, 139, 145, 147 5 10 0.708 0.763 0.700 EMPAS14 198, 200, 211 3 5 0.333 0.383 0.336 EMPASO1 225, 230, 232, 234, 235, 236, 240 7 10 0.708 0.697 0.638 EMPASO2 132, 135, 139, 141, 144, 146, 148 7 14 0.750 0.813 0.764 EMPASO6 203, 205, 207, 209, 215, 221, 223, 227 8 13 0.542 0.819 0.767 PCeGA 129, 133, 135, 141, 143, 152, 154, 156, 160, 169 10 12 1.000 0.833 0.798 UDPA 118, 120, 122, 124, 126, 132 6 10 0.708 0.728 0.659 Prosjek / Average 6.667 9.733 0.661 0.680 0.623 Minimum / Minimum 2 3 0.333 0.365 0.336 Maksimum / Maximum 11 14 1.000 0.833 0.798 |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 12 <-- 12 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 Ti su biljezi odabrani od organizacije ECPGR po načelima dva mikrosatelitna biljega po kromosomu za rodPrunusi bazirani na brojnim mjerilima: publicirani su i slobodno dostupni; razvijeni su zaPrunus avium (isključujući UDPA98-412 i PceGA34); imaju jednostavan model amplifikacije, jedan do dva alela po diploidu; polimorfni su sa visokim PIC (Informacijski sadržaj polimorfizma) i DP vrijednostima; odsustvo null alela; distribuirani su kroz genom, nisu strogo vezani i imaju mogućnost za multiplex istraživanja (http://www.ecpgr.cgiar.org/networks/fruit/prunus.html) . Lančana reakcija polimerazom kao tehnika molekularne biologije koristi se za umnožavanje točno određenog dijela DNA. Za izvođenje ove reakcije korišten je uređaj GeneAmp. PCR System 9700 koji omogućava zagrijavanje i hlađenje reakcijske otopine na određenim temperaturama u određeno vrijeme. Produkti PCR analizirani su u automatskom kapilarnom sekvencioneru (ABI Prism 310 GeneticAnalyzer, Software v. 3.2., Applied Biosystems) koji za htije va fluorescentno označene primere. Kapilare u polju istosmjerne struje omogućavaju razdvajanje DNAfragmenata prema veličini. Detekcija DNAfragmenata bazira se na karakteristici da specijalne fluorescentne boje osvijetljene laserom emitiraju svjetlost. Sekvencioner može detektirati istovremeno pet boja (pla vu, zelenu, crvenu, žutu i narančastu). Narančasta bo ja se koristi za interni standard (upotrebom Genescan 500 Liz internal size standard –Applied Biosystems) pozna tih veličina fragmenata, a kojim se so f tverski određivala duljina ostalih fragmenata. Raznolikost mikrosatelitnih biljega analizirana je na temelju izračuna ukupnog broja alela po biljegu (Na ), ukupnog broja genotipova po biljegu (Ng), zapažene heterozigotnosti (HO), očekivane heterozigotnosti ili genske raznolikosti (HE), te Informacijskog sadržaja polimorfizma (PIC). Izračuni navedenih parametara izračunati su pomoću računalnih programa PowerMarker V3.23 (Liu, 2002), FSTAT v. 2.9.3.2 programme package (Goudet 1995, 2002) i MICROSAT (Minch i sur. 1997). Ishodišna matrica umnoženih fragmenata 15 mikrosatelitnih biljega korištena je u izračunavanju matrice genetske udaljenosti na temelju udjela zajedničkih alela (Proportion of Shared Alleles Distance; DPSAM) (Bowcock i sur.1994). Dobivena matrica poslužila je za izradu stabla metodom sparivanja susjeda (Neighbor- Joining; NJ) (Saitou iNei1987). Računalni program MICROSAT korišten je za izračun genetske udaljenosti na temelju udjela zajedničkih alela (DPSAM)kao i za izradu 1,000 pseudoponavljanja bootstrap uz izračun pripadajućih matrica genetske udaljenosti. Izrada stablaNJprovedena je pomoću računalnog programa NEIGHBOR programskog paketa PHYLIP (Felsenstein 2002). Vrijednosti bootstrapizračunate su pomoću računalnog programa CONSENSE (PHYLIP). U svrhu grafičkog prikaza odnosa između analiziranih genotipova provedena je faktorijalna analiza korespondencije (Factorial Correspondence Analysis; FCA). FCAje multivarijatna metoda koja se koristi u svrhu sažimanja informacija i prikaza odnosa između opažaja (jedinki) na temelju simultane analize više kvalitativnih svojstava (biljega). FCAje sličnaAnalizi glavnih sastavnica (Principal Component Analysis; PCA) pri čemu se PCAkoristi u slučaju kvantitativnih svojstava, dok se FCAtemelji na tablicama kontingencije nastalih unakrsnim tabeliranjem (cross-tabulation). FCA je provedena pomoću programa Genetix 4.05 (Belkhir i sur. 2004) uzimajući u obzir regionalnu pripadnost jedinki u analizi. Analizom molekularne varijance (Analysis of Molecular Variance; AMOVA;Excoffier i sur.1992) raščlanjena je ukupna varijanca u sastavnice varijance: sastavnicu uzrokovanu razlikama između regija (Bjelovar, Koprivnica, Zagreb), te sastavnicu uzrokovanu razlikama između jedinki unutar regija.Analiza je provedena uz pomoć programa Arlequin ver. 2.000 (Schne i der isur.,2000), a signifikantost. vrijednosti izračunata je na temelju 10 000 permutacija. Pojedinačnim analizama izračunate su.ST vrijednosti između svih parova regija uz izračun njihovih signifikantnosti. Tako je dobivena matrica .ST vrijednosti na temelju koje je moguće procijeniti udaljenost između analiziranih regija. REZULTATI ISTRAŽIVANJAI DISKUSIJA– Results of research and disscusion Procjena genetske raznolikosti Istraživana fenotipski odabrana 24 plus stabla divlje trešnje pripadaju trima sjemenskim regijama, od toga regiji Zagreb pripadaju 13, regiji Bjelovar četiri i regiji Koprivnica sedam genotipova. Utvrđeno je bogatstvo alelnih varijacija kod SSR lokusa, te je potvrđena cjelokupna značajna genetička raznolikost istraživanih klonova divlje trešnje. Unutar navedenih 15 lokusa, u ovom istraživanju detektirano je 100 različitih alela –Estimation of genetic variability kod 24 istraživanih klonova divlje trešnje. Odabrani SSR biljezi ugenotipizaciji klonova pokazali su se kao jako informativni materijal. U dosadašnjim istraživanjima SSR biljezi korišteni su za fingerprinting, mapiranje, kao i za određivanje protoka gena (Vaughan i Russell2004,Clarki sur.2009). Od odabranih 15 biljega njih 14 je pokazalo 100 %-tnu amplifikaciju kod svih 24 odabranih klonova divlje treš |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 13 <-- 13 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 nje, dok mikrosatelitni biljeg EMPA015 nije pokazao amplifikaciju kod klonova ‘N1’, ‘K1’i ‘L2’.Tako visoki stupanj amplifikacije omogućio je korištenje svih 15 bilje ga u određivanju polimorfizma i daljnjih genetskih ana liza i potvrdio njihov izbor napravljen od strane ECPGR. Ohta i sur. (2005) u Japanu su koristili 85 SSR biljega za određivanje genetske varijacije 144 jedinkiPrunus cerasus, od kojih je 25 pokazalo amplifikaciju kod svih jedinki, ali 25 nije davalo produkt ni kod jedne jedinke. PceGA34 korišten u ovom istraživanju razvijen je zaP. cerasus “Napoleon”(Downwy iIezzioni 2000). Upotrebljen je kod breskve gdje je razvio alelne duljine u rasponu od 140 do 148 pb (Aranzana i sur. 2003). U genotipizaciji divlje trešnje diljem Hrvatske duljina alela u pb za biljeg PceGA34 se kretala u rasponu 129–169, a broj alelaNabio je 10. Clark i Tobutt (2003) razvili su primere (početnice) za 21 mikrosatelitni lokus izoliranih iz bogatstva Prunus avium ‘Napoleon’, a Vaughan i Russel (2004) karakterizirali su liniju SSR primera za 14 mikro satelita ili SSR lokusa identificiranih za P. avium genomske DNA zbirke EMPaS (01–18), te izvijestili o pouzdanoj seriji SSR biljega za divlju trešnju. Sedam polimorfnih lokusa identificiranih u tom istraživanju uneseni su u genomsku mapu divlje trešnje, i korišteni su i u ovom istraživanju. Duljina istraživanih alela u Hrvatskoj kolekciji trešnje (24 klona) za tih 7 lokusa iznosi la je za biljeg EMPAS01 od 225 do 240 kod sveukupno 7 alela, za EMPAS02 od 132 do 148 kod 7 alela, za EMPAS06 od 203 do 227 kod 8 alela, za EMPAS10 od 149 do 185 za 9 alela, za EMPAS11 od 65 do 104 kod 4 alela, za EMPAS12 od 123 do 147 kod 5 alela i za EMPAS14 od 198 do 211 kod 3 alela (Tablica 1). Ukupni broj alela za lokus UDPA 96-001 bio je 11 za trešnje sa srednjom vrijednošću 6.1, dok je za breskvu, nektarinu i slatku trešnju iznosio 2 – 6 alela (Ciprianii sur.1999, Testolin i sur.2000,Schueler i sur. 2003), što nam sugerira da jedinke divlje trešnje imaju visok stupanj polimorfizma, a što je sukladno našem istraživanju. Mikrosatelitni biljezi su u novije vrijeme razvijeni i specijalno za vrstu P. avium (Schueler i sur.2003) ili su pak razvijeni za ostale Prunusvrste, ali se upotrebljavaju kodPrunus avium (Wunsch iHormaza 2004). Radi se o kodominantnim biljezima koji se mogu koristiti za istraživanje genetske raznovrsnosti kod specifičnih komponenti genoma (Tavaud i sur.2004). Genska raznolikost (HE) za Prunus avium u njihovim je istraživanjima bila 0,319 u usporedbi sHEkoju smo dobili u našem istraživanju, čija vrijednost iznosi 0,680. Turkec i sur. (2005) upotrebljavali su mikrosatelitne sekvence za kloroplastnu i za nuklearnu DNAs ciljem utvrđivanja razlika, genetskog polimorfizma europske i turske trešnje kako bi pokrenuli model oplemenjivanja kultivirane i divlje trešnje.Varijabilnost mikrosatelitne DNA u populacijama divlje trešnje iz središnje Bosne,kao i korelacijski odnosi cvijeta i sjemena divlje trešnje istraživali su (Ballian 2004,Ballian iČabarav dić2007). Pomoću sedam početnica RAPDMoreno iTrujillo(2005) u Španjolskoj identificirali su kultivare divlje trešnje i formirali dendrogram pomoću kojeg je uočena korelacija kod grupiranja trešnjinih genotipova, kao i blizina karakterističnih genotipova te su tako poduprli hipotezu o autohtonom porijeklu istih. Vaughan i sur.(2007) odredili su pomoću relativnih informacija o svakom SSR lokusu razlike između dvije populacije divlje trešnje (uzgajane i negospodarene), te su odredili vrijednost HO od 0,717 i 0,723 s jednako ujednačenom vrijednostiHE 0,663 i 0,667. Koristeći se odabranim biljezima utvrđeno je ukupno 100 alela,od kojih je najmanji broj od dva polimorfna alela pokazao biljeg EMPA002, a najveći broj 11 alela biljeg EMPA005. Prosječni broj alela iznosio je 6,667 po mikrosatelitnom biljegu. Do sada ne postoje istovjetna istraživanja genetske raznolikosti divlje trešnje koja su koristila ovaj preporučeni mikrosatelitni set primera.Većina do sada vršenih istraživanja koristila su ih djelomično i uglavnom u kombinaciji s drugim mikrosatelitnim biljezima.Guarinoi sur.(2009) istraživali su pomoću 28 mikrosatelitnih lokusa, osim kultivare slatke trešnje i populacije divlje trešnje iz pet prirodnih sastojina:Alto Garda, Casentinesi i Mugello (Italija); te po jedna iz Slovenije (Slavnik) i Hrvatske (Medvednica). U istraživanjima su dobili po 6,5 alela po lokusu. Minimalan broj od dva alela bio je za manje polimorfni lokus EMPA006, dok je maksimum od 14 alela davao polimorfni lokus EMPaS10 i EMPA019. Prema njihovom zaključivanju broj alela je ovisio o karakteristikama mikrosatelitnog ponavljanja. Izravnu povezanost između broja alela i prosječnog broja ponavljajućeg motiva biljega također je zapazio Weber (1990). Broj alela kod breskve koje je Testolin i sur. (2000) detektirao kretao se od 2 do 8 s srednjom vrijednosti 4,5 alela po lokusu. Kod domaće trešnje te su vrijednosti bile manje i iznosile su od 1 do 6 sa srednjom vrijednosti 2,8 alela po lokusu. WunschiHormaza (2004) su kod kultivirane trešnje pomoću tri para mikrosatelitnih primera, koja su se amplificirali kod svih analiziranih genotipova, dobili od dva do sedam alela po lokusu. Heterozigotnost je bila u području 0,04 do 0,94, a srednja vrijednost 0,49. U tablici 1 prikazani su osnovni deskriptivni parametri mikrosatelitnih biljega. Broj alela (Na) po mikrosatelitnim biljegu kretao se od dva (EMPA002) do 11 (EMPA005) s prosječnom vrijednošću od 6,667, dok je broj uočenih genotipa bio od 2 (EMPA002) do 14 (EMPASO2) s prosječnom vrijednošću od 9,733. Zapažena heterozigotnost (HO) se kretala od 0,333 |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 14 <-- 14 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 (EMPAS14) do 1,000 (PCeGA) s prosječnom vrijednoću od 0,661 ukazujući na visok udio heterozigotnih genotipova kod divlje trešnje. Viša vrijednost HO od 0,8 je utvrđena kod mikrosatelitnih biljega EMPA005 (0,875) i EMPA018 (0,833). Informacijski sadržaj polimorfizma (PIC) se kretao od 0,336 (EMPAS14) do 0,798 (PCeGA) s prosječnom vrijednošću od 0,623. Samo su tri mikrosatelitna biljega imali vrijednost PIC veću od 0,75. Očekivanu heterozigotnost od 0,56 dobili su Guarino i sur. (2009). Kod ostalih Prunus vrsta dobiveni su rezultati za HE kod breskve od 0,47 (Testolin i sur.2000) i 0,45 Slika2. Broj alela 15 mikrosatelitnih biljega u odnosu na učestalost u skupini od 24 klo( Sosinski i sur.2000), a kod ma- nova divlje trešnje relice 0,51 (Hormaza 2002). Kod Figure 2Number of alleles at 15 microsatellite markers in relation to its frequency as ana- lysed in 24 wild cherry (Prunus aviumL.) clones kultivirane trešnje detektiran je ni zak stupanj polimorfizma uporabom RAPD biljega (Stockinger i sur. 1996, Gerlach i Stosser 1998), kao i uporabom izoenzima (Bošković i To- butt 1997, Beaver i sur. 1995). U ovim istraživanjima nizak stupanj polimorfizama sHO od 0,5 dobiven je samo za mikrosatelitne biljege EMPA017 (0,417), EMPAS11 (0,375) i EMPAS14 (0,333) te za EMPAS06 (0,542). Is t ra živači koji rade na očuvanju genet skih resursa i šumari posljednjih go dina intenzivno koriste brojnost al ela i visoku heterozigotnost moleku la rnih biljega za većinu šumskih vr sta zbog genotipizacije istih, ali i fingerprintinga sadnog materijala (Pijut i sur. 2007). Vrlo je bitna up oraba molekularnih biljega za po tr ebe pravilnog gospodarenja šu mama te certificiranje i karakteriza ciju porijekla sjemena (De Cuyperi sur.2005). Na slici 2. prikazan je histogram učestalosti alela analiziranih mikrosatelitnih biljega. Od ukupno 100 alela, 45 ih je imalo učestalost ma nju od 0,05 (5 %), a čak 31 alel je za bilježen samo u jednoj jedinki. Na jučestaliji aleli bili su EMPA017/240 (0,791) i EMPAS14 (0,771) U tablici 2. prikazani su osnovni parametri genetske raznolikosti analiziranih regija (Bjelovar, Koprivnica, Zagreb). Prosječan broj alela (Nav) zapažene i očekivane heterozigotnosti nisu se znatno razlikovale između regija. Istraživanje provedeno u njemačkim pokrajinama Roringen iWibbecke (Höltkeni Gregorius 2006) pokazala su prosječno 5,5 alela po lokusu. WunschiHormaza(2004) u istraživanju 76 kultivara trešnje s 34 mikrosatelitnih para primera, koji su prethodno bila razvijena za breskvu, identificirala su 72 genotipska profila. Broj alela po lokusu je bio 3,7 dok je prosječna heterozigotnost bila 0,49. Očekivana heterozigotnost (HE) u ovom istraživanju po regijama je bila ujednačena i iznosila je za Bjelovar 0,667, za Koprivnicu 0,676, te najmanje za Zagreb 0,655.Veću heterozigotnost (HE) od 0,66, pomoću sedam SSR lokusa kod trešnje, dobili su Schueler i sur. (2003), uspoređujući s dotadašnjim rezultatima kod breskve (HE) od 0,47 (Testolin i sur.2000) i 0,51 (Hormaza 2002), no oni su uspoređivali samo validne rezultate informativnih lokusa u njihovim proračunima. Stoeckel i sur. (2006) ukazali su na to da je divlja trešnja dje lomično samoinkompatibilna šu mska vrsta sa obilatom heterozigotnošću, što je slabo istraživani fenomen. Tablica 2.Veličina uzorka (n), prosječan broj alela (Nav), alelno bogatstvo (Nar), broj bio je najveći u regiji Zagreb jedinstvenih alela (Npr), te zapažena (HO) i očekivana heterozigotnost (HE) (5,533), a najmanji u regiji Bjelovar klonova divlje trešnje po regijama (Bjelovar, Koprivnica, Zagreb) (3,467). Procjenom alelnog bogat- Table 2 Sample size (n), average number of alleles (Nav), allelic richness (Nar), stva utvrđeno je da je prosječan broj number of private alleles (Npr), and observed (H ) and expected hetero- O alela znatno ovisio o broju uzorko-zygosity (H ) of wild cherry clones in three regions (Bjelovar, Kopri- E vnica, Zagreb) vanih genotipova po regiji, tako da se nakon korekcije na veličinu uzorka, regije nisu znatno razlikovale po alelnom bogatstvu. Najveći broj jedinstvenih alela (29) zabilježen je u regiji Zagreb. Vrijednosti Regija Region n Nav Nar Npr HO HE Bjelovar 4 3.467 3.467 6 0.667 0.653 Koprivnica 7 4.133 3.493 8 0.676 0.686 Zagreb 13 5.533 3.543 29 0.655 0.655 |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 15 <-- 15 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 U tri prirodne populacije divlje trešnje pomoću osam mikrosatelita, kao i biljega za samoinkompatibil- Tablica 3. Genetske udaljenosti temeljem udjela zajedničkih alela (D) između 24 klona divlje trešnje dobivena analizom 15 mikrosatelitnih biljega PSAM Table 3 Pairwise proportion of shared allele distance (DPSAM) among 24 wild cherry (Prunus aviumL.) clones as obtained by the analysis of 15 microsaellite markers Br. No. RegijaRegion GenotipGenotyp Dju1 Dju2 G1 G2 KP2 KP3 KP5 KC1 KC2 R1 R2 K1 K2 K3 K4 K5 L1 L2 L3 L4 L5 L6 N1 N3 1 Bjelovar Dju1 0.000 2 Bjelovar Dju2 0.467 0.000 3 Bjelovar G1 0.733 0.600 0.000 4 Bjelovar G2 0.400 0.500 0.600 0.000 5 Koprivnica KP2 0.533 0.633 0.800 0.600 0.000 6 Koprivnica KP3 0.367 0.567 0.667 0.433 0.500 0.000 7 Koprivnica KP5 0.567 0.700 0.833 0.633 0.100 0.500 0.000 8 Koprivnica KC1 0.567 0.433 0.500 0.467 0.733 0.533 0.767 0.000 9 Koprivnica KC2 0.600 0.600 0.700 0.500 0.667 0.667 0.733 0.500 0.000 10 Koprivnica R1 0.567 0.533 0.567 0.467 0.567 0.533 0.633 0.433 0.567 0.000 11 Koprivnica R2 0.500 0.433 0.600 0.367 0.733 0.633 0.767 0.533 0.400 0.667 0.000 12 Zagreb K1 0.500 0.536 0.500 0.357 0.714 0.536 0.714 0.536 0.500 0.536 0.321 0.000 13 Zagreb K2 0.500 0.600 0.500 0.500 0.667 0.633 0.667 0.500 0.633 0.567 0.467 0.393 0.000 14 Zagreb K3 0.567 0.700 0.633 0.433 0.633 0.567 0.667 0.633 0.567 0.633 0.467 0.321 0.467 0.000 15 Zagreb K4 0.667 0.633 0.567 0.500 0.733 0.667 0.767 0.600 0.733 0.567 0.500 0.357 0.467 0.333 0.000 16 Zagreb K5 0.533 0.567 0.633 0.533 0.633 0.567 0.600 0.600 0.733 0.533 0.533 0.429 0.433 0.533 0.467 0.000 17 Zagreb L1 0.500 0.600 0.667 0.467 0.567 0.567 0.633 0.667 0.667 0.600 0.467 0.464 0.533 0.433 0.467 0.467 0.000 18 Zagreb L2 0.571 0.536 0.679 0.536 0.607 0.500 0.643 0.536 0.607 0.643 0.571 0.536 0.500 0.536 0.464 0.607 0.500 0.000 19 Zagreb L3 0.800 0.933 0.833 0.767 0.633 0.633 0.600 0.867 0.767 0.767 0.800 0.714 0.767 0.633 0.800 0.700 0.733 0.786 0.000 20 Zagreb L4 0.467 0.533 0.733 0.467 0.600 0.600 0.667 0.533 0.567 0.500 0.467 0.429 0.467 0.500 0.500 0.567 0.567 0.500 0.700 0.000 21 Zagreb L5 0.633 0.500 0.667 0.600 0.667 0.667 0.633 0.533 0.600 0.600 0.533 0.500 0.500 0.667 0.600 0.467 0.600 0.536 0.700 0.500 0.000 22 Zagreb L6 0.700 0.567 0.567 0.567 0.667 0.667 0.667 0.667 0.600 0.633 0.533 0.357 0.533 0.567 0.500 0.533 0.600 0.500 0.700 0.533 0.333 0.000 23 Zagreb N1 0.607 0.571 0.643 0.429 0.464 0.500 0.464 0.571 0.643 0.500 0.571 0.464 0.536 0.429 0.393 0.536 0.536 0.536 0.643 0.464 0.536 0.429 0.000 24 Zagreb N3 0.467 0.433 0.533 0.500 0.667 0.633 0.733 0.400 0.667 0.467 0.600 0.571 0.567 0.667 0.633 0.633 0.667 0.571 0.867 0.433 0.567 0.667 0.536 0.000 nost te postavljanjem četiri hipoteze, pokušali su objasniti negativnu vrijednost koeficijenta samooplodnje (Fis) te zaključili da je takav rezultat pre dvidljiv samo za stupnjeve klonskog približavanja, pri tome se misli na vegetativno razmnožavanje korijenovih izdanaka koji rastu uz roditeljska stabla, kao i na utjecaj ljudi naknadnim širenjem takvog materijala. Produžena klonska reprodukcija može znatno utjecati na genetsku strukturu i re produktivnost populacije divlje trešnje (Vaughan i sur. 2007). Osim za identifikaciju elitnih stabala divlje trešnje njihova genotipizacija je bitna i za strategiju selektivnog mapiranja roda Prunus (Howad i sur. 2005). Naime, Vision i sur.(2000) predlažu mapiranje kroz dva stupnja, gdje se u prvom određuju okvirne mape pomoću biljega s manjom preciznošću, a u drugom stupnju se koristi podskup biljega s visokom informativnošću za biljke. Takvo grupiranje bi trebalo smanjiti koštanje samog procesa, a dalo bi detaljne rezultate, s obzirom da se radi o brojnim svojtama divljih i kultiviranih oblika unutar ovog roda. |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 16 <-- 16 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 550 Izračun genetske udaljenosti (D PSAM ) između genotipova i izrada stabla Proportion of shared allele distances (DPSAM) among genotypes and neighbor-joining tree Prosječna genetska udaljenost izračunata na temelju udjela zajedničkih alela (DPSAM) između 24 genotipa divlje trešnje iznosila je 0,573 (tablica 3). Najmanja je genetska udaljenost (DPSAM = 0,100) zabilježena iz- među genotipova KP2 i KP5 iz regije Koprivnica (DPSAM = 0.1009 koji su se podudarali u 27 od 30 alela, dok je najveća genetska udaljenost (DPSAM = 0,933) za- bilježena između genotipova “Dju2” (Bjelovar) i “L3” (Zagreb) koji su se razlikovali u 28 od 30 alela. Na ne- zakorijenjenom stablu nastalom metodom sparivanja susjeda (Neighbour-Joining) nije primjećeno jasno svr- stavanje jedinki s obzirom na regiju (slika 3).Vrijedno- stiboostrappojedinih skupina na stablu su uglavnom bile niske (<50%). Slika3. Stablo nastalo metodom spariva- nja susjeda (Neighbor-Joining) na temelju matrice genetske udalje- nosti temeljem udjela zajedničkih alela (D PSAM ) između 24 klona divlje trešnje dobivena analizom 15 mikrosatelitnih biljega.Vrijed- nosti pouzdanosti boostrap iznad 50 % prikazane su na granama. Regije su označene bojama: Bje- lovar (zeleno), Koprivnica (pla - vo) i Zagreb (crveno) Figure 3 Neighbor-joining tree based on matrix of proportion of shared al- lele distances (DPSAM) among 24 wild cherry (Prunus aviumL.) clo- nes as obtained by the analysis of 15 microsaellite markers. Boo- strap support values higher than 50 % are given above the branc- hes. Regions are indicated by co- lo urs: Bjelovar (green), Ko pri- vnica (blue), Zagreb (red) Faktorijalna analiza korespondencije (FCA) Factorial correspondence analysis (FCA) Faktorijalna analiza korespondencije (FCA) naprav- ljena pomoću programa Genetix 4,05 (Belkhir i sur. 2004), a provedena je uzimajući u obzir regionalnu pri- padnost jedinki u analizi, i dala je grafički prikaz odnosa između analiziranih klonova divlje trešnje. Na slici 4. pri- kazana je projekcija jedinki i baricentara regija u koordi- natnom sustavu određenom prvim dvjema osima faktori- jalne analize korespondcije (FCA). Prva je os objašnja- vala 63,76 % ukupne inercije, a druga 36,24 %. Prva je os razdvojila jedinke iz regije Zagreb od jedinki iz regije Bjelovar i Koprivnica, dok su se po drugoj osi razdvojile jedinke iz regije Bjelovar od onih iz regije Koprivnica. Tablica 4. Raspodjela mikrosatelitne raznolikosti divlje tre- šnje između i unutar tri regije (Bjelovar, Kopri- vnica, Zagreb) na temelju Analize molekularne varijance (AMOVA) Table 4 Analysis of Molecular Variance (AMOVA) for the partitioning of microsatellite diversity of wild cherry among and within three regions (Bjelovar, Koprivnica, Zagreb) Regija / Bjelovar Koprivnica ZagrebRegion Bjelovar 0.3856 0.0285 Koprivnica 0.0019 0.0038 Zagreb 0.0396 0.0539 Analiza molekularne varijance (AMOVA) Analysis of Molecular Variance (AMOVA) Analizom molekularne varijance (AMOVA) utvrđeno je da je znatno veći postotak (95,88 %) ukupne mikrosate- litne raznolikosti uzrokovan razlikama između jedinki unutar regija od onog uzrokovanog razlikama između re- gija (4,12 %)..-statistika je iznosila 0,041 i bila je viso- kosignifikantna (P < 0,01) što ukazuje na postojanje određene regionalne strukturiranosti genetske raznoliko- sti (tablica 4). Izračunavanjem.ST vrijednosti između pa- rova regija i pripadajućih P-vrijednosti (tablica 5) utvrđeno je da .ST vrijednost između regije Bjelovara i Koprivnice nije bila signifikantna (P> 0,05), dok je iz- među regije Bjelovar i Zagreb bila signifikantna (0,05 < P < 0,01), a između regije Koprivnica i Zagreb visokosigni- fikantna (P< 0,01). |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 17 <-- 17 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 551 Slika4. Prikaz 24 klona divlje trešnje u koordinatnom sustavu određenom prvim dvjema osima faktorijalne analize korespondencije (FCA). Pojedinačni genotipovi prikazani su malim kvadratima, a baricentri regija označeni su većim kvadratima. Figure 4 Factorial correspondence analysis (FCA) plot of 24 wild cherry (Prunus aviumL.) clones. Each individual genotype is indicated by a small symbol, while the regional barycentres are represented by larger ones. Tablica 5. Matrica.ST vrijednosti (ispod dijagonale) i pripadajuće P-vrijednosti (iznad dijagonale) između regija. P-vrijedno- sti su utvrđene na temelju 10,000 permutacija. Table 5 Marix of pairwise.ST values among regions (lower diagonal) and corresponding P-values (upper diagonal). P-va- lues were obtained after 10,000 permutations. Izvor / df Sastavnice varijance / % Ukupne varijance / .-statistika / P(.)1 Source Variance components % Total variance .-statistics Između regija / 2 0.209 4.12 .ST = 0.041 0.006Among regions Unutar regija / 45 4.879 95.88Within regions ZAKLJUČCI – Conclusions Istraživanjem 15 mikrosatelitnih biljega DNK (SSR) pr ocijenjena je i potvrđena cjelokupna genetska raznoli- ko st istraživanih klonova divlje trešnje. Otkriveno je bo- ga tstvo alelnih varijacija kod SSR lokusa, a utvrđen visok stu panj polimorfizma potvrdio je postojanje ne samo opse žne morfološke, već i vrlo značajne genetske raznolikosti. Na temelju udjela zajedničkih alela (DPSAM), između 24 genotipova divlje trešnje, izračunata je prosječna gene- tska udaljenost od 0.573. Najmanjagenetska udaljenost |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 21 <-- 21 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 SUMMARY: Wild cherry (Prunus aviumL.) has recently drawn great attention because of its noble and high quality wood, but also because of its importance in preserving genetic diversity. Clonal material used to investigate genotypic diversity of the wild cherry was taken from the clonal seed orchard (Kutina Forest Office) and consisted of 24 selected plus trees from the area of north-western Croatia. The clones were analyzed by 15 selected microsatellite markers (SSR), chosen by the ECPGR. A wealth of allelic variations was found in SSR loci, while a high degree of polymorphism confirmed the existence not only of extensive morphological but also a very significant genetic diversity. Based on pairwise proportion of shared allele distance (DPSAM) among the 24 clones of wild cherry, the average genetic distance of 0.573 was calculated. The smallest genetic distance (DPSAM= 0.100) was recorded between the genotypes ‘KP2’ and ‘KP5’ (Kloštar Podravski, region Koprivnica), which coincided in 27 out of 30 alleles, whereas the largest genetic distance (DPSAM= 0.933) was found between the genotypes ‘Đu2’ (Đulovac, Bjelovar region) and ‘L3’ (Lipovljani, Zagreb region), which differed in 28 out of 30 alleles. The genetic distance matrix, based on pairwise proportion of shared allele distance (DPSAM), did not show a clear classification of wild cherry individuals with regard to their origin, i.e. region (Koprivnica, Bjelovar, Zagreb). The analysis of molecular variance (AMOVA) revealed a significantly higher percentage (95.88 %) of the total microsatellite diversity caused by the differences among the invidividuals within the regions, compared to that caused by the differences between the studied regions (4.12 %). The . – statistics, amounting to 0.041, was highly significant (P < 0.01) and indicates the existence of specific regional structurality of genetic diversity. It is presented by the axes of factorial correspondence analysis (FCA). The first axis explains 63.76 % of the total inertia and discriminates the individuals from the Zagreb region from those from the Bjelovar and Koprivnica regions, while the second axis with 36.24 % discriminates the individuals from the Bjelovar region from those in Koprivnica region. Key words:Prunus aviumL., microsatelites SSR, genetic diversity |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 18 <-- 18 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 = 0.100) zabilježena je između genotipova KP2 i KP5 (Kloštar Podravski, regija Kopriv nica) koji su se podudarali u 27 od 30 alela, dok je najveća genetska udaljenost (DPSAM = 0.933) zabilježena između genotipova Đu2 (Đulovac, regija Bjelovar) i L3 (Lipovljani, regija Zagreb) koji su se razlikovali u 28 od 30 alela. Matrica genetske udaljenosti, temeljena na udjelu zajedničkih alela (DPSAM), nije utvrdilajasno svrstavanje jedinki divlje trešnje s obzirom na njihovo porijeklo, odnosno regiju (Koprivnica, Bjelovar, Zagreb). Analizommolekularnevarijance(AMOVA)ut vr đe no je da je znatno veći postotak (95.88 %) ukupne (DPSAM LITERATURA Amprimo G., 1997: Primi rilevamenti in collezioni di fenotipi superiori diPrunus aviumeJuglans regia. Annali Inst. Sper. Silvic., 1994–1995, 25– 26:71–79. Aradhya, M. K.,C. Weeks,Ch. J.Simon,2004: Molecular characterization of variability and relationships among seven cultivated and selected wild species ofPrunusL. using amplified fragment length polymorphism, Scientia Horticulturae 103: 131–144. Aranzana, M.J., A. Pineda, P. Cosson i sur., 2003:A set of simplesequence repeat (SSR) markers covering the Prunus genome. Theoretical andApplied Genetics106: 819–825. Archese,A., K. Tobutt, R.Raimondo,A.Motisi, A.Bošković, R.I. Clark, J. Ballian,D., 2002:Variability of characteristics of the wild cherry blossom(Prunus aviumL.) in the region of central Bosnia,Annales forestales 25/2: 1–19, Zagreb. Ballian,D., A.Čabaravdić,2007:Neki korelacijski odnosi između svojstava pupova, cvijeta i sjemena divlje trešnje (Punus aviumL.) iz populacije Mrkovići, No.1, 29–38. Ballian,D., 2004:Varijabilnost mikrosatelitne DNK u populacijama divlje trešnje (Prunus aviumL.) iz središnje Bosne. Šum. list 11–12: 649–653. Beaver,J.A., A.F.Iezzoni, C.W.Ramm,1995: Isozyme diversity in sour, sweet and ground cherry.Theor.Appl. Genet 90: 847–852. Belkhir, K,P.Borsa, L.Chikhi, N.Raufaste,F. Bonhomme,1996-2001: GENETIX 4.02, logici el sous Windows TM pour la génétique des popula tions, Laboratoire Génome, Populations, Interacti ons, CNRS UMR 5000, Université Montpellier II. Boritzki,M., J.Plieske, D.Struss,2000:Cultivar identification in sweet cherry (Prunus avium L.) using AFLP and micro-satellite markers. Acta Hort. 538:505–510. mikrosatelitne raznolikosti uzrokovan razlikama iz međujedinkiunutarregija, odonoguzrokovanograzlikamaizmeđuistraživanih regija(4.12 %).. -statistika jeiznosila0.041 ibilajevisokosignifikantna(P< 0.01) što ukazuje na postojanje određene regionalne strukturiranostigenetskeraznolikosti, aprikazanajeosima faktorijalne analize korespondcije (FCA). Prva os objašnjava 63.76 % ukupne inercije, i razdvojila je jedinke iz regije Zagreb od jedinki iz regije Bjelovar i Koprivnica, dok je druga os sa 36.24 % razdvojila jedinke iz regije Bjelovar od onih iz regije Koprivnica. – References Bošković,R., K.R. Tobutt, F.J. Nicoll,1997:Inheritance of isoenzymes and their linkage relationships in two interspecific cherry progenies, Euphytica 93:129–143. Bowcock,A.M., A. Ruiz-Linares, J. Tomfohrde, E.Minch,J.R.Kidd,L.L.Cavalli- Sforza, 1994: High resolution human evo lutionary trees with polymorphic microsatellites. Nature 368: 455–457. Cipriani, G., G. Lot, W.G. Huang, M.T. Mar razzo, E. Peterlunger, R.Testolin, 1999:AC/GTandAG/CTmicrosatellite repeats in peach [Prunus persica(L) Batsch]:isolation, characterisation and cross-species amplification in Prunus,Theor.Appl. Genet. 99:65–72. Clark, J.B., K.R. Tobutt,2003: Development and characterization of polymorphic microsatellites fromPrunus avium“Napoleon”. Molecular Ecology Notes 3:578–580. Clark, J. B., D. J. Sargent, R. I. Bošković,A. Belaj, K. R. Tobutt, 2009: A cherry map from the inter-specific cross Prunus avium“Napoleon” ×P. nipponica based on microsatellite, gene-specific and isoenzyme markers. De Cuyper,B., T. Sonneveld, K. R. Tobutt, 2005: Determining self-incompatibilitygenotypes in Belgian wild cherries. Molecular Ecology 14:945–955. Dirlewanger,E., P.Cosson, M. Tavaud, M. J. Aranzana, C. Poizat, A. Zanetto, P. Arús,F.Laigret,2002:Development of microsatellite markers in peach [Prunus persica(L.) Batsch] and their use in genetic diversity analysis in peach and sweet cherry (Prunus aviumL.). Springer-Verlag. Downey, S.L., A.F. Iezzoni, 2000: Polymorphic DNAmarkers in black cherry (Prunus serotina) are identified using sequences from sweet cherry, peach, and sour cherry. Journal of the American Society of Horticultural Science 125:76–80. |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 19 <-- 19 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 Ducci,F.,F.Santi, 2004:The distribution of clones in managed and unmanaged populations of wild cherry (Prunus avium L.). Can. J. For. Res. 27: 1998–2004. Ercilsi,S., G.Agar, N. Yildirim, B.Duralija, A. Vokurka, H.Karlidag, 2011:Genetic diversity in wild sweet cherries (Prunus avium) in Turkey revealed by SSR markers. Genetics and Molecular Research 10(2): 1211–1219. Excoffier, L., P. E. Smouse, J. M. Quattro, 1992: Analysis of molecular variance inferred from metric distances among DNAhaplotypes: application to human mitocondrial DNArestriction sites. Genetics 131:479–491. Felsenstein, J., 2000: PHYLIP 3.573 (Phylogeny inference package). Department of Genetics. University ofWashington, Seattle. Gerlach, H.K., R. Stosser, 1998: Sweet cherry cultivar identification using RAPD-derived DNAfingerprints.Acta Hort. 468:63–69 Goudet, J.,1995:FSTAT (vers. 1.2): a computer progr am to calculate F-statistics. J. Hered.86: 485–486. Goudet, J., 2002: FSTAT: a program for Windows (95 and above) to estimate and test gene diversities and fi xation indices (version 2.9.3). Institut d‘Ecologie, Bâ timent deBiologie, Université de Lausanne, Dorigny. Guarino,C., S.Santoro, L.De Simone, G.Cipriani, 2009: Source Prunus avium: nuclear DNAstudy in wild populations and sweet cherry cultivars, Genome 52: 320–337. Hormaza, J.I., 2002:Molecular characterisation and similarity relationships among apricot (Prunus armeniacaL.) genotypes using simple sequence repeats.Theor.Appl. Genet. 104:321–328. Howad,W.,T. Yamamoto, E.Dirlewanger, R. Testolin, P. Cosson, G. Cipriani, A. J. Monforte, L. Georgi, A. G. Abbott, P. Arús,2005:Mapping with a few plants:using se lective mapping for microsatellite saturation ofthe Prunusreference map. Genetics 171:1305–1309. Höltken, A.M., H. R.Gregorius,2006:Detecting local establishment strategies of wild cherry (Prunus avium L.). BMC Ecology, 6: 13doi: 10.1186/1472–6785–6–13. Jing-Yong, Z., L. Xiu-Lan, L. Ren-Dao, C. Hong-Qiang, 2009: Relationship of Sweet Chery (Prunus avium L.) Based on SSR Markers. Plant Sciences Research 2 (1):6–10. KajbaD., J.Gračan, M.Ivanković, S.Bogdan, M. Gradečki-Poštenjak, T. Littvay, I. Katičić, 2006: Očuvanje genofonda šumskih vrsta drveća u Hrvatskoj, Glas. šum. pokuse, pos. izd. 5:235–249. Kitin P., I. Iliev, A. Scaltsoyiannes, C. Nellas,A.Rubos, R.Funada,2005:Acom parative histological study between normal and fa sciated shoots ofPrunus aviumgeneratedin vitro. Plant Cell,Tissue and Organ Culture 82:141–150. Kleinschmit,J., R.Stephan, I.Wagner,2003: European Forest Genetic resources Programme: Wild Fruit Trees Genetic Resources Conservation Strategy. http://www.ipgri.cgiar.org/net wor ks/ euforgen/networks/. Kleinschmit, J., B. R. Stephan, F. Ducci, P. Rotach, C. Matyas, 1999: Inventories of Noble Hardwoods genetic resources: basic requirements. Pp.92–97in Noble Hardwoods Network. Report of theThird Meeting, 13–16 June 1998, Sagadi, Estonia. IPGRI. Lacis, G., 2010:Characterisation of the Latvian and Swedish Sweet and Sour CherryGenetic ResourcesActa UniversitatisAgriculturae Sueciae 89. Liu, J.,2002: Powermarker -APowerful Software for Marker Data Analysis. North Carolina State University Bioinformatics Research Center, Relaigh NC, (www.powermarker.net) Meier-Dinkel,A., J.Svolba, J.Kleinschmit, 1997: Selektierte, mikrovermehrte Vogelkirschen – Klone. AFZ – Der Wald, Allgemeine Forst Zeitschrift für Waldwirtschaft und Umweltvorsorge 52: 963–964. Minch,E., A.Ruiz-Linares, D.Goldstein, M. Feldman,L.L.Cavalli-Sforza,1997:MICROSAT: a computer program for calculating various statistics on microsatellite allele data, ver. 1.5d. Stanford University, Stanford, CA. Moreno,J., I. Trujillo,2005: Genetic Characterization and Relatedness among Cherry Cultivars in a Germplasm Bank by RandomlyAmplified PolymorphicDNAAnalysis. AgriculturaeConspectus Scientificus 4:105–111. Ohta,S., T.Ktsuki,T. Tanaka,T.Hayashi,Y. Sato,T.Yamamoto,2005:Genetic variation in Flowering Cherries (Prunus subgenus Cerasus) Characterizied by SSR Markers. Breeding Science 55:415–424. Pavelić, D., 2006:Šumsko-uzgojna svojstva divlje trešnje (Prunus avium L.) s posebnim naglaskom na proizvodnju sadnica. Stručni magistarski rad, Šumarski fakultet, Zagreb, 84 str. Pijut,P.A., K. E. Woeste, G. Vengadesan,C.H. Michler, 2007: Technological advances in temperate hardwood tree improvement including breeding and molecular marker applica tions, In Vitro Cellular and Developmental Biology –Plant 43(4): 283–303. |
| ŠUMARSKI LIST 11-12/2011 str. 20 <-- 20 --> PDF |
O. Tančeva Crmarić, S. Štambuk, Z. Šatović, D. Kajba: GENOTIPSKARAZNOLIKOST DIVLJE TREŠNJE ... Šumarski list br. 11–12, CXXXV (2011), 543-555 Russell, K.,2003:EUFORGEN Technical Guidelines forgenetic conservation and use for wild cherry (Prunus avium). International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy. Saitou, N., M. Nei, 1987: The neighbor-joining method:Anew method for reconstructing phylogenetic trees. Molecular Biology and Evolution 4:406–425. Santi,F., M.Lemoine,1990:Genetic markers for Prunus avium L. 2. Clonal identifications and discrimination fromP. cerasus andP. cerasus P. avium. Ann. Sci. For. 47: 219–227. [doi: 10.1051/forest:19900303]. Schueler,S., A. Tusch, M. Schuster, B. Ziegenhagen, 2003:Characterisation of microsatellites in wild and sweet cherry(Prunus avium L.) – markers for individual identification and reproductive processes. Genome 46:95–102. Schneider,S., D.Roessli, L.Excoffier,2000: ARLEQUINVersion 2.000:ASoftware for Population Genetic DataAnalysis. Genetics and Biometry Laboratory, University of Geneva, Geneva. Sosinski,B., M. Gannavarapu, L. D. Hager, L. E.Beck, G. J.King, C. D. Ryder, S. Rajapakse,W.V. Baird, R. E. Ballard, A. G. Abbott, 2000: Characterisation of microsatellite markers in peach [Prunus persica (L.) Batsch].Theor.Appl. Genet. 101:421–428. Stockinger,E.J, C.A.Mulinix, C. M.Long,T. S. Brettin,A. F. Iezzoni, 1996:Alinkage map of sweet cherry based on RAPD analysis of a microspore-derived callus culture population. J.Hered. 87:214–218. Stoeckel,S., J.Grange, J.F.Fernández-Manjarres, I. Isabelle Bilger, N. Frascaria- Lacoste, S.Mariette,2006:He terozygote excess in a self-incompatible andpartially clonal forest tree species — Prunus avium L. Molecular Ecology 15:2109–2118. Struss,D., R.Ahmad, S. M.Southwick, M.Bo- ritzki,2003:Analysis of sweet cherry (Prunus aviumL.) cultivars using SSR andAFLPmarker. J.Am. Soc. Hotic. Sci. 128:904–909. Štambuk, S., D. Sutlović, P. Bakarić, S. Petričević, S. Anđelinović, 2007: Sudskomedicinska botanika: moguća korist od mi krosatelitne genotipizacije hrvatske masline (Olea europaea L.) u sudskomedicinskoj praksi, CMJ 48:556–562. Tančeva Crmarić,O., 2011: Mikrorazmnožavanje i genotipska raznolikost divlje trešnje (Prunus avium L.) u dijelu prirodne rasprostranjenosti u Hrvatskoj. Disertacija, Šumarski fakultet Zagreb. Tavaud, M., A. Zanetto, J. L. David, F. Laigret, E. Dirlewanger, 2004: Genetic relationships between diploid and allotetraploid cherry species (Prunus avium, Prunus gondouiniiandPrunus cerasus).Heredity: 1–8. Testolin, R., T. Marrazzo, G. Cipriani, R. Quarta, I. Verde, M.T.Dettori, M.Pancaldi, S. Sansavini, 2000: Microsatellite DNAin peach (Prunus persica(L.) Batsch) and its use in fingerprinting and testing the genetic origin of cultivars. Genome 43(3): 512–520. Turkec,A., M.Sayar, B.Heinze,2005: Identification of sweet cherry cultivars (Prunus avium L.) and analysis of their genetic relationships by chloroplast sequence-characterised amplified regions (cpSCAR). Genetic Resources and Crop Evolution 53:1635–1641. Turkoglu Z., S. Bilgener, S. Ercisli, M. Bakir,A. Koc, M. Akbulut, R. Gercekcioglu, M.Gunes,A.Esitken,2010: Simple sequence repeat-based assessmentof genetic relationships among Prunus rootstocks, Genetics and Molecular Research 9 (4): 2156–2165. Vaughan, S.P., K.Russell,2004: Characterization of novel microsatellites and development of multiplex PCR for large-scale population studies in wild cherry,Prunus avium. Molecular Ecology Notes 4:429–431. Vaughan, S.P., J. E.Cottrell, D. J.Moodley,T. Connolly, K. Russell,2007: Clonal structure and recruitment in British wild cherry (Prunus aviumL.) Vision,T.J., D. G.Brown, D. B.Shmoys, R.T. Durrett, S. D. Tanksley, 2000: Selective mapping: a strategy for optimizing the construction of high-density linkage maps. Genetics 155: 407–420. Weber, R.P.,1990:Basic ContentAnalysis, 2nd ed. Newbury Park, CA. Weiser,F.,1996:Ergebnisse einer 33 jahrigen Einzelbaum – Nachkommenschaftsprüfung nach frei em AbblühenvonVogelkirsche,Prunus aviumL. var.avium. Silvae Genet. 45: 260–266. Wunsch,A., J. I.Hormaza,2004:Molecular evaluation of genetic diversity andS-allelecomposition of local Spanish sweet cherry (Prunus aviumL.) cultivars. Genetic Resources and Crop Evolution 51: 635–641. Zebec,M., M. Idžojtić, I. Poljak, I. Mihaldinec, 2010: Varijabilnost nizinskog brijesta (Ulmus minorMill. sensu latissimo) na području hrvatske Podravine prema morfološkim svojstvima listova. Šum. list 11–12: 569–580, Zagreb. |