SCREEENING OF SOYBAEN WORLD COLLECTION USING DNA MARKERS

Authors

  • Sh. N. Anuarbek Институт биологии и биотехнологии растений КН МОН РК, г. Алматы, Казахстан
  • L. А. Volkova Институт биологии и биотехнологии растений КН МОН РК, г. Алматы, Казахстан
  • Ye. K. Turuspekov Институт биологии и биотехнологии растений КН МОН РК, г. Алматы, Казахстан
  • S. I. Abugalieva Институт биологии и биотехнологии растений КН МОН РК, г. Алматы, Казахстан
        171 112

Keywords:

soybean, ripening groups, genetic diversity, SSR markers.

Abstract

Collection of soybean (Glycine max (L.) Merrill) consisting from 120 cultivars and promising lines from 12 countries analyzed by using DNA markers. The collection well characterized earlier by flowering time and seed maturation phases of plant growth, and ranged according to ripening groups (I, 0, 00, and 000). In this study 25 microsatellite markers associated with photoperiod, flowering time, and seed maturation were used. It was determined that for those DNA markers, the collection has 98 alleles with average effective number of alleles 2.9/ Also, genetic indexes of Shannon, Nei and PIC were estimated (1.046, 0.557, 0.509, respectively). Obtained results on genetic diversity along with data for specific genes of flowering and plant development, and field data, will be implemented in breeding programs for improved adaptation, and higher productivity in different regions of Kazakhstan.

Author Biographies

Sh. N. Anuarbek, Институт биологии и биотехнологии растений КН МОН РК, г. Алматы, Казахстан

Әнуарбек Шынар Нұрланқызы – «Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы институты» молекулалық генетика лабораториясының стажер-зерттеуші

L. А. Volkova, Институт биологии и биотехнологии растений КН МОН РК, г. Алматы, Казахстан

Волкова Любовь Алексеевна - «Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы институты» молекулалық генетика лабораториясының ғылыми қызметкері

Ye. K. Turuspekov, Институт биологии и биотехнологии растений КН МОН РК, г. Алматы, Казахстан

Туруспеков Ерлан Кенесбекович – биология ғылымдарының кандидаты, қауымдастырылған профессор «Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы институты» ШЖҚ РМК Бас директорының ғылыми жұмыс бойынша орынбасары

S. I. Abugalieva, Институт биологии и биотехнологии растений КН МОН РК, г. Алматы, Казахстан

Абугалиева Сауле Изтелеуовна – биология ғылымдарының докторы, қауымдастырылған профессор, «Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы институты» ШЖҚ РМК, молекулалық генетика лабораториясының меңгерушісі

References

ЛИТЕРАТУРА

1. Кудайбергенов М.С., Дидоренко С.В. Состояние, проблемы и перспективы развития семеноводства масличных и зернобобовых культур в республике Казахстан // Международный симпозиум «Состояние и перспективы развития семеноводства в Казахстане», Алмалыбак, 2012.-С. 102-108.
2. Сидорик И.В., Кожахметов А.С., Дидоренко С.В. Перспективы возделывания сои в Костанайской области // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана, 2013, №5. – С.7-11.
3. Сеферова И.В. Эколого-географическая оценка биологического потенциала скороспелых сортов и осеверение сои / И. В. Сеферова, Т. В. Мисюрина, М. А. Никишкина // Сельскохозяйственная биология. – 2007. – № 5. – С. 42-47.
4. Jia H., Jiang B., Wu C., Lu W., Hou W., et al. Maturity Group Classification and Maturity Locus Genotyping of Early-Maturing Soybean Varieties from High-Latitude Cold Regions //PLoS ONE. – 2014. – Vol. 9, №4. – P. e94139. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0094139
5. Ristova D., Šarcevic H., Šimon S., Mihajlov L., Pejic I. Genetic Diversity in Southeast European Soybean Germplasm Revealed by SSR markers // Agriculturae Conspectus Scientificus. – 2010. – Vol. 75. - №1. – P. 21-26.
6. Вишнякова М.А. Исходный материал для современных направлений селекции сои в коллекции ВИР Электронный ресурс./ М.А. Вишнякова, М.А. Бурляева, И.В. Сеферова и др. http://vir.nw.ru/glycine/vladik.htm, 2004.
7. Li W., Han Y., Zhang D., Yang M., Teng W., Jiang Z., Qiu L., Sun G. Genetic diversity in soybean genotypes from north-eastern China and identification of candidate markers associated with maturity rating // Plant Breeding. – 2008. – Vol. 127. – N. 5. – P. 494–500.
8. Molnar S.J.,Rai S., Charette M. and CoberE.R. Simple sequence repeat (SSR) markers linked to E1, E3, E4, and E7 maturity genes in soybean //Genome. – 2003. - Vol.46. – P. 1024-1036. doi/abs/10.1139/g03-079
9. Varshney R.K., Graner A., Sorrells M.E. Genic microsatellite markers in plants: Features and applications // TRENDS in Biotechnology. – 2005. – Vol. 23. - №1. – P. 48-55. http://dx.doi.org/10.1016/j.tibtech.2004.11.005
10. Cregan, P., Jarvik T., Bush A., Shoemaker R., Lark K., Kahler A., Kaya N., Van Toai T., Lohnes D., Chung J., Specht J. An integrated genetic linkage map of the soybean genome // Crop Science. - 1999. – Vol. 39. – P.1464–1490.
11. Zuo Q., Wen Z., Zhang S., Hou J., Gai J., Yu D., Xing H. QTL Identification of the Insensitive Response to Photoperiod and Temperature in Soybean by Association Mapping // Journal of Integrative Agriculture. – 2013. – Vol. 12. – N.8. – P. 1423–1430. doi:10.1016/S2095-3119(13)60554-7.
12. Абугалиева С.И., Волкова Л.А., Жидовинова А.В., Ледовской Ю.С., Туруспеков Е.К. Генотипирование сортов сои Казахстана с использованием ISSR-маркеров // Вестник КазНУ. Серия биологическая. 2010. - №4. – С.8-11.
13. Абугалиева С.И., Волкова Л.А., Нурланова А.А., Жанпеисова А.С., Туруспеков Е.К. ДНК-фингерпринтинг сортов сои Казахстана с использованием микросателлитных маркеров // Биотехнология. Теория и практика. – 2013. - №3. – С. 26-34. http://dx.doi.org/10.11134/ btp.3.2013.4
14. Абугалиева С.И. Генетическое разнообразие сои (Glycine max (L.) Merrill) // Биотехнология. Теория и практика. - 2013. - №4. – С. 13-19. http://dx.doi.org/10.11134/ btp.4.2013.2.
15. Delaporta S.L., Wood J., Hicks J.B. A plant DNA minipreparation. Version II // Plant Mol. Biol. Rep. – 1983. – Vol. 4. – P. 19-21.
16. Botstein D., White R.L., Skolnick M., Davis R.W. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms // American Journal of Human Genetics. – 1980. – Vol.32. – P.314-331.
17. Magurran A. Measuring Biological Diversity. Malden, 2004. MA: Blackwell Publishing. 215 p.

REFERENCES

1. Kudaibergenov M.С., Didorenko S.V. State, problems and prospects of development of seed farming of oil-bearing and leguminous crops in the Republic of Kazakhstan // The international symposium "A state and prospects of development of seed farming in Kazakhstan", Almalybak, 2012. - P. 102-108.
2. Sidorik I.V., Kozhakhmetov A.S., Didorenko S.V. Prospects of cultivation of soy in the Kostanay region// The Bulletin of agricultural science of Kazakhstan, 2013, N5. – P.7-11.
3. Seferova I.V. Ecological and geographical assessment of biological potential of early ripening varieties and moving of soybean to the North / I.V. Seferova, Т. V. Misyurina, М.А. Nikishina // Agricultural biology. – 2007. – Vol.5. – P. 42-47.
4. Jia H., Jiang B., Wu C., Lu W., Hou W., et al. Maturity Group Classification and Maturity Locus Genotyping of Early-Maturing Soybean Varieties from High-Latitude Cold Regions //PLoS ONE. – 2014. – Vol. 9, №4. – P. e94139. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0094139
5. Ristova D., Šarcevic H., Šimon S., Mihajlov L., Pejic I. Genetic Diversity in Southeast European Soybean Germplasm Revealed by SSR markers // Agriculturae Conspectus Scientificus. – 2010. – Vol. 75. - №1. – P. 21-26.
6. Vishnyakova M.А. Initial material for the modern directions of selection of soy in the VIR collection. Electronik source // Vishnyakova M.А., М.А. Burlyaeva, I.V. Seferova. http://vir.nw.ru/glycine/vladik.htm, 2004.
7. Li W., Han Y., Zhang D., Yang M., Teng W., Jiang Z., Qiu L., Sun G. Genetic diversity in soybean genotypes from north-eastern China and identification of candidate markers associated with maturity rating // Plant Breeding. – 2008. – Vol. 127. – N. 5. – P. 494–500.
8. Molnar S.J.,Rai S., Charette M. and CoberE.R. Simple sequence repeat (SSR) markers linked to E1, E3, E4, and E7 maturity genes in soybean //Genome. – 2003. - Vol.46. – P. 1024-1036. doi/abs/10.1139/g03-079
9. Varshney R.K., Graner A., Sorrells M.E. Genic microsatellite markers in plants: Features and applications // TRENDS in Biotechnology. – 2005. – Vol. 23. - №1. – P. 48-55.
http://dx.doi.org/10.1016/j.tibtech.2004.11.005
10. Cregan, P., Jarvik T., Bush A., Shoemaker R., Lark K., Kahler A., Kaya N., Van Toai T., Lohnes D., Chung J., Specht J. An integrated genetic linkage map of the soybean genome // Crop Science. - 1999. – Vol. 39. – P.1464–1490.
11. Zuo Q., Wen Z., Zhang S., Hou J., Gai J., Yu D., Xing H. QTL Identification of the Insensitive Response to Photoperiod and Temperature in Soybean by Association Mapping // Journal of Integrative Agriculture. – 2013. – Vol. 12. – N.8. – P. 1423–1430. doi:10.1016/S2095-3119(13)60554-7.
12. Abugalieva S.I., Volkova L.A., Zhidovinova A., Ledovskoy Yu., Turuspekov Ye.K. Genotyping of soybean cultivars form Kazakhstan by using ISSR markers // Bulletin of KazNU. Biology. 2010. – Vol.4. – P.8-11.
13. Abugalieva S.I., Volkova L.A., Nurlanova A., Zhanpeisova A., Turuspekov Ye.K. DNA fingerprinting of Kazakhstan’s soybean using microsatellites // Biotechnology. Theory and practice. – 2013. – Vol. 3. – P. 26-34. http://dx.doi.org/10.11134/btp.3.2013.4
14. Abugalieva S.I. Genetic diversity of soybean (Glycine max (L.) Merrill) // Biotechnology. Theory and practice. – 2013. – Vol.4. – P. 13-19. http://dx.doi.org/10.11134/btp.4.2013.2.
15. Delaporta S.L., Wood J., Hicks J.B. A plant DNA minipreparation. Version II // Plant Mol. Biol. Rep. – 1983. – Vol. 4. – P. 19-21.
16. Botstein D., White R.L., Skolnick M., Davis R.W. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms // American Journal of Human Genetics. – 1980. – Vol.32. – P.314-331.
17. Magurran A.E. Measuring Biological Diversity. Malden, 2004. MA: Blackwell Publishing. 215 p.

Downloads

How to Cite

Anuarbek, S. N., Volkova L. А., Turuspekov, Y. K., & Abugalieva, S. I. (2016). SCREEENING OF SOYBAEN WORLD COLLECTION USING DNA MARKERS. Experimental Biology, 65(3), 110–117. Retrieved from https://bb.kaznu.kz/index.php/biology/article/view/1104

Issue

Section

МOLECULAR BIOLOGY AND GENETICS