RESUMO
This study aimed to assess the genetic differentiation and relationship among five sea cucumber species from the Red Sea in Egypt, namely Holothuria atra, H. impatiens, H. leucospilota, Actinopyga crassa and A. mauritiana, using Inter Simple Sequence Repeated (ISSR) and Start Codon Targeted (SCoT) markers. A collection of 100 specimens, with 20 individuals per species, was gathered for the analysis. With ten ISSR primers, 135 amplified bands were detected, including 11 distinct species-specific bands, indicating high-level polymorphism among species. Using ten SCoT primers, 151 amplicons were generated, including 30 species-specific bands, with 52% polymorphic bands indicating high-level polymorphism among species. The degree of genetic similarity (GS) among the different genotypes of species was calculated based on ISSR bands analysis, which ranged from 93% between H. atra and H. impatiens to 86% between H. atra and A. crassa. The highest genetic similarity was observed between H. atra and H. impatiens (90%), while the lowest was identified between A. crassa and A. mauritiana (75%) using SCoT bands. Notably, the ISSR and SCoT-based DNA analysis revealed similar genetic relationships between H. atra and H. impatiens compared to other sea cucumber species studied. This study provides new insights into the genetic diversity and relationship among sea cucumber species in the Red Sea, which could have implications for their conservation and management.
Este estudo teve como objetivo avaliar a diferenciação genética e a relação entre cinco espécies de pepinos-do-mar do Mar Vermelho no Egito, quais sejam, Holothuria atra, Holothuria impatiens, Holothuria leucospilota, Actinopyga crassa e Actinopyga mauritiana, usando marcadores Inter Simple Sequence Repeated (ISSR) e Start Codon Targeted (SCoT). Uma coleção de 100 espécimes, com 20 indivíduos por espécie, foi reunida para análise. Com 10 primers ISSR, 135 bandas amplificadas foram detectadas, incluindo 11 bandas específicas de espécies distintas, indicando polimorfismo de alto nível entre as espécies. Usando 10 primers SCoT, 151 amplicons foram gerados, incluindo 30 bandas específicas da espécie, com 52% de bandas polimórficas indicando polimorfismo de alto nível entre as espécies. O grau de similaridade genética (GS) entre os diferentes genótipos das espécies foi calculado com base na análise das bandas ISSR, que variou de 93% entre H. atra e H. impatiens a 86% entre H. atra e A. crassa. A maior similaridade genética foi observada entre H. atra e H. impatiens (90%), enquanto a menor foi identificada entre A. crassa e A. mauritiana (75%) usando bandas SCoT. Notavelmente, a análise de DNA baseada em ISSR e SCoT revelou relações genéticas semelhantes entre H. atra e H. impatiens em comparação com outras espécies de pepino-do-mar estudadas. Este estudo fornece novas informações sobre a diversidade genética e a relação entre as espécies de pepino-do-mar no Mar Vermelho, o que pode ter implicações para sua conservação e manejo.
Assuntos
Pepinos-do-Mar/classificação , Pepinos-do-Mar/genética , Variação Genética , EgitoRESUMO
The objective of this study is to research the genetic diversity of the Zuijinxiang grape and its mutant breeding F1 plants, we screened the excellent mutant plants with potential breeding value. 50 mutated single plants obtained from 137Cs- irradiated Zuijinxiang grape seeds were used as research objects, and SCoT molecular marker technology was used for genetic diversity and variation analysis, and clustering research was carried out. The results showed that: (1) 36 SCoT primers produced abundant polymorphisms, and the amplification results showed obvious bright bands, and the amplification efficiency and polymorphism rate were 100%. (2) A total of 221 bands were amplified by 36 primers, of which 175 were rich in polymorphism, the average polymorphic percentage was 80.3%, and the average genetic similarity coefficient was 0.916. (3) The number of observed alleles (Na) ranged from 4 to 8, with an average of 6.1389; the number of effective alleles (Ne) ranged from 1.2772 to 5.6322 with an average of 3.5968; the desired heterozygosity (He) The range is from 0.2192 to 0.8344, the average is 0.6965; the observed heterozygosity (Ho) ranges from 0.1656 to 0.7808 with an average of 0.3035; the Neis gene diversity index (H) ranges from 0.2170 to 0.8224 with an average of 0.6863; Shannon-Wiener The index (I) ranges from 0.5186 to 1.8597 with an average of 1.4517. (4) UPGMA clustering of 51 materials showed that the test materials could be divided into three groups when the genetic distance was 0.856. The experiment shows that the genetic diversity of the Zuijinxiang radiation variation germplasm resources is rich. In addition, SCoT molecular marker technology can distinguish the materials with close genetic distance, and can be used for early identification techniques of grape mutant materials. This study provides a theoretical basis for the development of excellent mutant germplasm of Zuijinxiang grapes.(AU)
O objetivo deste estudo é investigar a diversidade genética da uva Zuijinxiang e de suas plantas F1 reprodutoras mutantes. Foram selecionadas as melhores plantas mutantes com potencial e valor genético. Utilizaram-se como objeto de pesquisa 50 plantas individuais mutantes obtidas de sementes de uva irradiadas com 137Cs- Zuijinxiang, e a tecnologia de marcadores moleculares SCoT para análise de diversidade genética e variação, e foi realizada uma pesquisa de agrupamento. Os resultados mostraram que: (1) 36 iniciadores de SCoT produziram polimorfismos abundantes, e os resultados de amplificação mostraram bandas claras óbvias, e a eficiência de amplificação e taxa de polimorfismo foram de 100%. (2) Um total de 221 bandas foi amplificado por 36 iniciadores, dos quais 175 eram ricos em polimorfismo, a porcentagem polimórfica média foi de 80,3% e o coeficiente médio de similaridade genética foi de 0,916. (3) O número de alelos observados (Na) variou de 4 a 8, com uma média de 6,1389; o número de alelos efetivos (Ne) variou de 1,2772 a 5,6322 com uma média de 3,5968; a heterozigosidade desejada (He), o intervalo é de 0,2192 a 0,8344, a média é de 0,6965; a heterozigosidade observada (Ho) varia de 0,1656 a 0,7808 com uma média de 0,3035; o índice de diversidade genética (H) de Nei varia de 0,2170 a 0,8224 com uma média de 0,6863; Shannon-Wiener o índice (I) varia de 0,5186 a 1,8597 com uma média de 1,4517. (4) O agrupamento de 51 materiais da UPGMA mostrou que os materiais de teste poderiam ser divididos em três grupos quando a distância genética era de 0,856. O experimento mostra que a diversidade genética dos recursos de germoplasma de variação de radiação Zuijinxiang é rica. Além disso, a tecnologia de marcadores moleculares da SCoT pode distinguir os materiais com uma distância genética próxima, e pode ser usada para técnicas de identificação precoce de materiais mutantes da uva. Este estudo fornece uma base teórica para o desenvolvimento de germoplasma mutante excelente de uvas Zuijinxiang.(AU)
Assuntos
Vitis/citologia , Vitis/genética , Variação Genética/genética , Marcadores GenéticosRESUMO
ABSTRACT: The objective of this study is to research the genetic diversity of the ' Zuijinxiang ' grape and its mutant breeding F1 plants, we screened the excellent mutant plants with potential breeding value. 50 mutated single plants obtained from 137Cs-γ irradiated 'Zuijinxiang' grape seeds were used as research objects, and SCoT molecular marker technology was used for genetic diversity and variation analysis, and clustering research was carried out. The results showed that: (1) 36 SCoT primers produced abundant polymorphisms, and the amplification results showed obvious bright bands, and the amplification efficiency and polymorphism rate were 100%. (2) A total of 221 bands were amplified by 36 primers, of which 175 were rich in polymorphism, the average polymorphic percentage was 80.3%, and the average genetic similarity coefficient was 0.916. (3) The number of observed alleles (Na) ranged from 4 to 8, with an average of 6.1389; the number of effective alleles (Ne) ranged from 1.2772 to 5.6322 with an average of 3.5968; the desired heterozygosity (He) The range is from 0.2192 to 0.8344, the average is 0.6965; the observed heterozygosity (Ho) ranges from 0.1656 to 0.7808 with an average of 0.3035; the Nei's gene diversity index (H) ranges from 0.2170 to 0.8224 with an average of 0.6863; Shannon-Wiener The index (I) ranges from 0.5186 to 1.8597 with an average of 1.4517. (4) UPGMA clustering of 51 materials showed that the test materials could be divided into three groups when the genetic distance was 0.856. The experiment shows that the genetic diversity of the 'Zuijinxiang' radiation variation germplasm resources is rich. In addition, SCoT molecular marker technology can distinguish the materials with close genetic distance, and can be used for early identification techniques of grape mutant materials. This study provides a theoretical basis for the development of excellent mutant germplasm of 'Zuijinxiang' grapes.
RESUMO: O objetivo deste estudo é investigar a diversidade genética da uva 'Zuijinxiang' e de suas plantas F1 reprodutoras mutantes. Foram selecionadas as melhores plantas mutantes com potencial e valor genético. Utilizaram-se como objeto de pesquisa 50 plantas individuais mutantes obtidas de sementes de uva irradiadas com 137Cs-γ 'Zuijinxiang', e a tecnologia de marcadores moleculares SCoT para análise de diversidade genética e variação, e foi realizada uma pesquisa de agrupamento. Os resultados mostraram que: (1) 36 iniciadores de SCoT produziram polimorfismos abundantes, e os resultados de amplificação mostraram bandas claras óbvias, e a eficiência de amplificação e taxa de polimorfismo foram de 100%. (2) Um total de 221 bandas foi amplificado por 36 iniciadores, dos quais 175 eram ricos em polimorfismo, a porcentagem polimórfica média foi de 80,3% e o coeficiente médio de similaridade genética foi de 0,916. (3) O número de alelos observados (Na) variou de 4 a 8, com uma média de 6,1389; o número de alelos efetivos (Ne) variou de 1,2772 a 5,6322 com uma média de 3,5968; a heterozigosidade desejada (He), o intervalo é de 0,2192 a 0,8344, a média é de 0,6965; a heterozigosidade observada (Ho) varia de 0,1656 a 0,7808 com uma média de 0,3035; o índice de diversidade genética (H) de Nei varia de 0,2170 a 0,8224 com uma média de 0,6863; Shannon-Wiener o índice (I) varia de 0,5186 a 1,8597 com uma média de 1,4517. (4) O agrupamento de 51 materiais da UPGMA mostrou que os materiais de teste poderiam ser divididos em três grupos quando a distância genética era de 0,856. O experimento mostra que a diversidade genética dos recursos de germoplasma de variação de radiação "Zuijinxiang" é rica. Além disso, a tecnologia de marcadores moleculares da SCoT pode distinguir os materiais com uma distância genética próxima, e pode ser usada para técnicas de identificação precoce de materiais mutantes da uva. Este estudo fornece uma base teórica para o desenvolvimento de germoplasma mutante excelente de uvas "Zuijinxiang".