Badanie podobieństwa genetycznego między liniami wsobnymi kukurydzy przy użyciu markerów molekularnych SSR

Programy hodowlane kukurydzy koncentrują się na otrzymaniu odmian mieszańcowych wykazujących jak najwyższy efekt heterozji. Wielu badaczy przypisuje zależność tego efektu od dystansu genetycznego form wyjściowych przy uwzględnieniu ich pochodzenia. Uważa się, że im mniej podobne genetycznie do siebie są linie wyjściowe, tym większy efekt heterozji generują ich mieszańce F₁. Narzędziem umożliwiającym grupowanie linii wsobnych oraz wyznaczanie dystansu genetycznego między nimi są markery molekularne. Materiałem roślinnym użytym do badań były 94 linie wsobne kukurydzy z Hodowli Roślin Smolice Spółka z o.o. oraz w Małopolskiej Hodowli Roślin. W wyniku przeprowadzonych badań wykazano użyteczność markerów molekularnych SSR do podziału genotypów grupy podobieństwa oraz do wyznaczania dystansu genetycznego między liniami wsobnymi kukurydzy. Dystans genetyczny wyznaczony w oparciu o markery molekularne mieścił się w zakresie od 48% do 97%. Dystans między liniami wsobnymi kukurydzy ustalony na podstawie wielkości analizowanych cech struktury plonu wahał się w zakresie od 86% do 99%.

Breeding programs focus on obtaining hybrid varieties with the greatest heterosis effect, by which significant higher yields can be achieved through appropriate selection of parent components. Many researchers assign the height of this effect to the genetic distance of the initial forms, taking into account their origin. It is believed that the less similar lines are the output lines, the greater the effect of heterosis generates their hybrids F₁. Therefore, methods are sought that would allow for the initial selection of lines for heterosis crosses based on their genetic material. The molecular markers are a tool for grouping inbred lines into groups and for determining the genetic distance between them. Individual marker systems differ in amplified DNA regions and the number of polymorphic bands generated, and thus accuracy. The plant material used for the study were 94 inbred lines of maize from the Plant Breeding Smolice and Malopolska Plant Breeding. As a result of the studies, the usefulness of SSR molecular markers for the division of genotypes into groups and the determination of genetic distance between maize inbred lines have been demonstrated. The genetic distance determined by 20 pairs of SSR primers ranged from 48% to 97% and the genotypes were divided into five groups of similarities. The lines that shared the greatest distance in most cases came from the same breeding company. The distances determined on the basis of yield structure traids ranged from 86% to 99% and the genotypes were divided into two groups of similarities. Genetic diversity calculated by Nei and Li showed greater variability than phenotypic differences expressed by Euclidean distances. The distances between objects at the phenotypic level ranged from 0.01 to 0.37, with an average value of 0.11. In contrast, the molecular variation was from 0.027 to 0.778, with an average value of 0.35. Both molecular analyzes and analysis of yield characteristics allowed the identification of similarity groups between the analyzed lines, most of which were grouped according to their origin.