In this study, 29 simple sequence repeat (SSR) markers were used to analyze the genetic diversity and population structure of 125 rice accessions from 40 different origins in Africa, Asia, Europe, South America, and Oceania. A total of 333 alleles were detected, with an average of 11.5 per locus. The mean values of major allele frequency, expected heterozygosity, and polymorphism information content (PIC) for each SSR locus were 0.39, 0.73, and 0.70, respectively. The highest mean PIC was 0.71 for Asia, followed by 0.66 for Africa, 0.59 for South America, 0.53 for Europe, and 0.47 for Oceania. Model-based structure analysis revealed the presence of five subpopulations, which was basically consistent with clustering based on genetic distance. Some accessions were clearly assigned to a single population in which >70% of their inferred ancestry was derived from one of the model-based populations. In addition, 12 accessions (9.6%) were categorized as having admixed ancestry. The results could be used to understanding the genetic structure of rice cultivars from these regions and to support effective breeding programs to broaden the genetic basis of rice varieties.
Morphologically, nine different slow-growing protoclones were screened from regenerated protoplasts of heterokaryotic Agaricus bisporus. As such, the present study is the first report on differentiating homo- and heterokaryotic protoclones using random amplified polymorphic DNA (RAPD) and inter-simple sequence repeat (ISSR) markers. Among 80 primers tested, the seven ISSR and seven RAPD primers selected for the analysis generated a total of 94 ISSR and 52 RAPD fragments, respectively. The ISSR fingerprinting also detected more polymorphic loci (38.29%) than the RAPD fingerprinting (34.61%). A principal coordinate analysis (PCA) was employed to evaluate the resolving power of the markers as regards differentiating protoclones. As a result, the mean polymorphism information content (PIC) for each marker system (i.e., 0.787 for RAPD and 0.916 for ISSR) suggested that ISSR is more effective for determining polymorphisms. The dendrograms constructed using RAPD, ISSR, and an integrated RAPD and ISSR marker system were highly correlated with one another as revealed by a high Mantel correlation (r= 0.98). The pairwise similarity index values also ranged from 0.64 to 0.95 (RAPD), 0.67 to 0.98 (ISSR), and 0.67 to 0.98 (RAPD and ISSR), whereas the mean similarity index values of 0.82, 0.81, and 0.84 were obtained for the RAPD, ISSR, and combined data, respectively. As there was a good correspondence between the RAPD and ISSR similarity matrices, ISSR would appear to be an effective alternative to RAPD in the genetic diversity assessment and accurate differentiation of homo- and heterokaryotic protoclones of A. bisporus.
The objective of this study was to determine genetic variation of five Korean native chicken lines using 30 microsatellite (MS) markers, which were previously recommended by ISAG (International Society for Animal Genetics). The initial study indicated that two microsatellite markers, MCW0284 and LEI0192, were not amplified in these lines and excluded for further analysis. Twenty eight microsatellite markers were investigated in 83 birds from five Korean native chicken lines. The identified mean number of alleles was 4.57. Also, the expected, observed heterozygosity (He, Ho) and polymorphism information content (PIC) values were estimated in these markers and they ranged from 0.31~0.868, 0.145~0.699, and 0.268~0.847, respectively. The results were used for the discrimination of five chicken lines using genetic distance values and also neighbor-joining phylogenetic tree was constructed. Based on the He and PIC values, eighteen markers are enough for the discrimination of these Korean native chicken lines for the expected probability of identity values among genotypes of random individuals (PI), random half sibs ($PI_{half-sibs}$) and random sibs ($PI_{sibs}$). Taken together, these results will help the decision of conservation strategies and establishment of traceability system in this native chicken breed. Also, the use of ISAG-recommended microsatellite markers may indicate that the global comparison with other chicken breeds is possible.
Kumar, S. Naveen;Jayashankar, M.R.;Nagaraja, C.S.;Govindaiah, M.G.;Saravanan, R.;Karthickeyan, S.M.K.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제19권5호
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pp.622-626
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2006
Molecular characterization of Hallikar, the native cattle breed of Karnataka, was undertaken using 19 cattle specific, highly polymorphic microsatellite markers recommended by FAO. The genomic DNA was subjected to PCR amplification and alleles were resolved through six per cent denaturing PAGE with a 10 bp DNA ladder followed by silver staining. Genotyping of animals was done based on allele size. The number of alleles ranged from three to nine with allele sizes ranging from 102 bp to 294 bp. These alleles were distributed in the frequency range between 0.0306 and 0.8673 in the population. The mean observed number of alleles was $6.368{\pm}1.4225$. The mean observed and expected heterozygosities were $0.7515{\pm}0.1734$ and $0.7850{\pm}0.1381$, respectively. The high heterozygosity observed implies presence of higher genetic variability within Hallikar breed. The PIC (Polymorphism Information Content) values ranged from 0.2322 (ETH152) to 0.8654 (ETH225). The percentage of polymorphic loci obtained was 100 as all the 19 microsatellite markers were found to be polymorphic. Except for ETH152, all the other loci had high PIC values, indicating that these markers are highly informative for characterization of Hallikar breed. The population was tested for Hardy-Weinberg equilibrium at 19 microsatellite loci, and at 74 per cent of the loci the population was found to be in disequilibrium.
A study was conducted to assess the genetic diversity among Simmental Cross cattle in West Sumatra using microsatellite DNA markers. A total of 176 individual cattle blood samples was used for obtaining DNA samples. Twelve primers of microsatellite loci as recommended by FAO were used to identify the genetic diversity of the Simmental Cross cattle population. Multiplex DNA fragment analysis method was used for allele identification. All the microsatellite loci in this study were highly polymorphic and all of the identified alleles were able to classify the cattle population into several groups based on their genetic distance. The heterozygosity values of microsatellite loci in this study ranged from 0.556 to 0.782. The polymorphism information content (PIC) value of the 12 observed loci is high (PIC>0.5). The highest PIC value in the Simmental cattle population was 0.893 (locus TGLA53), while the lowest value was 0.529 (locus BM1818). Based on the genetic distance value, the subpopulation of the Simmental Cross-Agam and the Simmental Cross-Limapuluh Kota was exceptionally close to the Simmental Purebred thus indicating that a grading-up process has taken place with the Simmental Purebred. In view of the advantages possessed by the Simmental Cross cattle and the evaluation of the genetic diversity results, a number of subpopulations in this study can be considered as the initial (base) population for the Simmental Cross cattle breeding programs in West Sumatra, Indonesia.
This study was carried out for the objectification and clinical application of the Sasang Constitutional Medicine(四象醫學). So, the Taeum Soyang, Soum groups were classified by diagnostic rules of Sasang constitution, and investigated by Amp-FLP method far genetic difference. The Amp-FLP was one of the most frequently used human genetic analysis methods which adopts STR typing. In this study, 100 genomic DNA samples of Taeum, Soyang, Soum constitution group were analysed by Amp-FLP method. Allele frequencies of four tetrameric short tandem repeat(STR) loci(TPOX, LPL, D21744, and D13S317) were determined in Taeum, Soyang, Soum groups. The heterozygosities and the polymorphism information content(PIC) values of forur STR loci were 0.812 and 0.789 in D3S1744, 0.811 in D13S317, 0.466 and 0.417 in LPL, and 0.625 and 0.561 in TPOX, respectively. The allele distribution of four STR loci was statistically evaluated. It was found out that the allele distribution of four STR loci was not significantly different among different constitutions. But all loci were found to be highly polymorphic in Taeum, Soyang, Soum groups. It was found out in this study that Taeum, Soum groups are genetically more related each other than they are related to Soyang groups.
Molecular markers are useful tools for evaluating genetic diversity and determining cultivar identity. Present study was conducted to evaluate the genetic diversity within a diverse collection of rice accessions used for Korean breeding programs. Two hundred eighty-seven rice cultivars, composed of temperate japonica, tropical japonica, indica, and Tongil-type of Korean crossing parents were evaluated by means of 15 simple sequence repeat (SSR) markers. A total of 99 alleles were detected, and the number of alleles per marker ranged from 4 to 11, with an average of 6.6 per locus. Polymorphism information content (PIC) for each of the SSR markers ranged from 0.2924 to 0.8102 with an average of 0.5785. These results, with the result that use of only 15 SSR markers made all rice cultivars examined could be uniquely distinguished, imply the efficiency of SSR markers for analysis of genetic diversity in rice. Cluster analysis was performed on similar coefficient matrics calculated from SSR markers to generate a dendogram in which two major groups corresponding to japonica (Group I) and indica and Tongil type rice (group II) with additional subclasses within both major groups. The narrowness of the Korean breeding germplasm was revealed by the fact that most of the Korean-bred and Japan-bred temperate japonica cultivars were concentrated into only 2 of the sub-group I-1 (143 cultivars) and I-2 (58 cultivars) among six sub-groups in major group of japonica. This is because of the japonica accessions used in this study was a very closely related ones because of frequent sharing of the crossing parents with similar genetic background with synergy effect of the inherited genetic difference between indica and japonica. A rice breeding strategy with the use of molecular markers was discussed for overcoming of genetic vulnerability owing to this genetic narrowness.
한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.84-84
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2017
Eleutherococcus senticosus (Siberian ginseng) is an important medicinal tree found in Russian taiga, and northern regions of Korea, Japan, and China. In this study, we analyzed the genome-wide distribution of microsatellites in E. senticosus using developed SSR markers. A total of 711 clones from an SSR-enriched genomic DNA library were sequenced, of which 47 clones (6.6%) were redundant. Of the 664 independent clones, only 12 polymorphic SSR markers were obtained, which also revealed successful amplicons in E. senticosus accessions. Using the developed SSR markers, we estimated genetic diversity and population structure among 131 E. senticosus accessions in Korea and China. The number of alleles ranged from 2 to 11, with an average of 7.4 alleles. The mean values of observed heterozygosity ($H_O$) and expected heterozygosity ($H_E$) were 0.59 and 0.56, respectively. The average polymorphism information content (PIC) was 0.51 in all 131 E. senticosus accessions. E. senticosus accessions in Korea and China showed a close genetic similarity. Significantly low pairwise genetic divergence was observed between the two regions, suggesting a relatively narrow level of genetic basis among E. senticosus accessions. Our results not only provide molecular tools for genetic studies in E. senticosus but are also helpful for conservation and E. senticosus breeding programs.
The level of genetic differentiation and genetic structure in a Chinese native chicken breed, Bian chicken, and two controlled chicken populations (Jinghai chicken and Youxi chicken in China) were analysed based on 29 microsatellite markers. A total of 166 distinct alleles were observed across the 3 breeds, and 32 of these alleles (19.3%) were unique to only 1 breed. Bian chicken carried the largest number of private alleles at 15 (46.9%), followed by the Jinghai chicken with 12 private alleles (37.5%). The average polymorphism information content (0.5168) and the average expected heterozygote frequency (0.5750) of the Bian chicken were the highest, and those of the Jinghai chicken were 0.4915 and 0.5505, respectively, which were the lowest. Among 29 microsatellite loci, there were 15 highly informative loci in Bian chicken, and the other 14 were reasonably informative loci. The highly informative loci in Jinghai chicken and Youxi chicken were 17 and 14 respectively. Significant deviations from the Hardy-Weinberg equilibrium were observed at several locus-breed combinations, showing a deficit of heterozygotes in many cases. As a whole, genetic differentiation among the breeds estimated by the fixation index (Fst) were at 6.7% (p<0.001). The heterozygote deficit within population (Fis) was 22.2% (p<0.001), with the highest (0.249) in Bian chicken and lowest (0.159) in Youxi chicken. These results serve as an initial step in the plan for genetic characterization and conservation of the Chinese chicken genetic resource of Bian, as well as Jinghai and Youxi chickens.
Karabag, Kemal;Balcioglu, Murat Soner;Karli, Taki;Alkan, Sezai
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제29권12호
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pp.1696-1701
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2016
Japanese quail is still used as a model for poultry research because of their usefulness as laying, meat, and laboratory animals. Microsatellite markers are the most widely used molecular markers, due to their relative ease of scoring and high levels of polymorphism. The objective of the research was to determine genetic diversity and population genetic structures of selected Japanese quail lines (high body weight 1 [HBW1], HBW2, low body weight [LBW], and layer [L]) throughout 15th generations and an unselected control (C). A total of 69 individuals from five quail lines were genotyped by fifteen microsatellite markers. When analyzed profiles of the markers the observed ($H_o$) and expected ($H_e$) heterozygosity ranged from 0.04 (GUJ0027) to 0.64 (GUJ0087) and 0.21 (GUJ0027) to 0.84 (GUJ0037), respectively. Also, $H_o$ and $H_e$ were separated from 0.30 (L and LBW) to 0.33 (C and HBW2) and from 0.52 (HBW2) to 0.58 (L and LBW), respectively. The mean polymorphic information content (PIC) ranged from 0.46 (HBW2) to 0.52 (L). Approximately half of the markers were informative ($PIC{\geq}0.50$). Genetic distances were calculated from 0.09 (HBW1 and HBW2) to 0.33 (C and L). Phylogenetic dendrogram showed that the quail lines were clearly defined by the microsatellite markers used here. Bayesian model-based clustering supported the results from the phylogenetic tree. These results reflect that the set of studied markers can be used effectively to capture the magnitude of genetic variability in selected Japanese quail lines. Also, to identify markers and alleles which are specific to the divergence lines, further generations of selection are required.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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