Fifty-nine Korean soybean (Glycine max L. Merr.) landrace accessions were tested for genotype fingerprinting, differentiation and association between morphological traits and SSR profile. Using 8 SSR loci, 59 varieties were divided into 55 groups, and only 4 pairs of varieties were not uniquely identified. The resolving power of SSR for soybean genotyping was much higher than that of the morphological traits that were studied. Identification efficiency also differed among SSR loci. Those loci with higher numbers of alleles distinguished varieties more effectively. Genetic differentiation values of the soybean landraces varied from 0.57 to 0.82 with a mean of 0.68. The number of alleles detected by the 8 loci ranged from 3 to 8. and the effective number of alleles ranged from 2.3 to 5.1. In a study of the association of SSR alleles with morphological traits, some alleles seemed to be related with some specific morphological traits. Comparison of two kinds of dendrograms which were derived from SSR markers and quantitative traits indicated that the dendrograms were not consistent. Considering the correlation between single SSR locus and qualitative traits governed by major genes, the data suggest that alleles of microsatellite loci be more closely related to some traits determined by major genes than those determined by minor genes.
Objective: This study aimed to investigate the significant single nucleotide polymorphisms (SNPs) and genes associated with nine reproduction and morphological traits in three breed populations of Chinese goats. Methods: The genome-wide association of nine reproduction and morphological traits (litter size, nipple number, wattle, skin color, coat color, black dorsal line, beard, beard length, and hind leg hair) were analyzed in three Chinese native goat breeds (n = 336) using an Illumina Goat SNP50 Beadchip. Results: A total of 17 genome-wide or chromosome-wide significant SNPs associated with one reproduction trait (litter size) and six morphological traits (wattle, coat color, black dorsal line, beard, beard length, and hind leg hair) were identified in three Chinese native goat breeds, and the candidate genes were annotated. The significant SNPs and corresponding putative candidate genes for each trait are as follows: two SNPs located on chromosomes 6 (CSN3) and 24 (TCF4) for litter size trait; two SNPs located on chromosome 9 (KATNA1) and 1 (UBASH3A) for wattle trait; three SNPs located on chromosome 26 (SORCS3), 24 (DYM), and 20 (PDE4D) for coat color trait; two SNPs located on chromosome 18 (TCF25) and 15 (CLMP) for black dorsal line trait; four SNPs located on chromosome 8, 2 (PAX3), 5 (PIK3C2G), and 28 (PLA2G12B and OIT3) for beard trait; one SNP located on chromosome 18 (KCNG4) for beard length trait; three SNPs located on chromosome 17 (GLRB and GRIA2), 28 (PGBD5), and 4 for hind leg hair trait. In contrast, there were no SNPs identified for nipple number and skin color. Conclusion: The significant SNPs or genes identified in this study provided novel insights into the genetic mechanism underlying important reproduction and morphological traits of three local goat breeds in Southern China as well as further potential applications for breeding goats.
Roots play important roles in water and nutrient uptake and in response to various environmental stresses. Investigating diversification of cultivars through root phenotyping is important for crop improvement in adzuki beans. Therefore, we analyzed the morphological and architectural root traits of 22 adzuki bean cultivars using 2-dimensional (2D) root imaging. Plants were grown in plastic tubes [6 cm (diameter) × 40 cm (height)] in a greenhouse from July 25th to August 28th. When the plants reached the 2nd or 3rd trifoliate leaf stage, the roots were removed and washed with tap water to remove soil particles. Clean root samples were scanned, and the scanned images were analyzed using the WinRHIZO Pro software. The cultivars were analyzed based on six root phenotypes [total root length (TRL), surface area (SA), average diameter (AD), and number of tips (NT) were included as root morphological traits (RMT); and link average length (LAL) and link average diameter (LAD) were included as root architectural traits (RAT)]. According to the analysis of variance (ANOVA), a significant difference was observed between the cultivars for all root morphological traits. Distribution analysis demonstrated that all root traits except LAL followed a normally distributed curve. In the correlation test, the most important morphological trait, TRL, showed a strong positive correlation with SA (r = 0.97***) and NT (r = 0.94***). In comparison, between RMT and RAT, TRL showed a significantly negative correlation with LAL (r = -0.50***); however, TRL did not show a correlation with LAD. Based on RMT and RAT, we identified the cultivars that ranked 5% from the top and bottom. In particular, the cultivar "IT 236657" showed the highest TRL, SA, and NT, while the cultivar "IT 236169" showed the lowest values for TRL, SA, and NT. In addition, the coefficient of variance for the six tested root traits ranged from (14.26-40%) which suggested statistical variability in root phenotypes among the 22 adzuki bean varieties. Thus, this study will help to select target root traits for the adzuki bean breeding program in the future, generating climate-resilient adzuki beans, especially for drought stress, and may be useful for developing biotic and abiotic stress-tolerant cultivars based on better root trait attributes.
The plant "Hong-do-go-deul-ppae-gi" has been considered as Crepidiastrum × muratagenii, a hybrid between C. denticulatum and C. lanceolatum, based on its morphological traits and geographical distribution. To reveal the hybrid origin of Hong-do-go-deul-ppae-gi, we examined additional morphological traits of this plant and its putative parents (C. denticulatum, C. lanceolatum, C. platyphyllum) and analyzed one nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS) region and four chloroplast regions (trnT-L, trnL-F, rpl16 intron, and rps16 intron). As a result of examining the morphological traits, putative hybrid individuals were classified into three types based on the habit, cauline leaf, outer phyllary, and achene beak traits. A molecular analysis found that the ITS sequences of Type 1 and Type 2 individuals showed additive species-specific sites of C. denticulatum and C. lanceolatum. Plastid sequences of Type 1 and Type 2 individuals showed C. denticulatum and C. lanceolatum sequences, respectively. However, Type 3 individuals had ITS and plastid sequences corresponding to C. denticulatum. Accordingly, Type 1 and Type 2 individuals not only share morphological traits with C. denticulatum and C. lanceolatum but also show additive species-specific sites for C. denticulatum and C. lanceolatum, and not C. platyphyllum, supporting its origin as a hybrid between C. denticulatum and C. lanceolatum. Type 3 had morphological traits similar to other hybrid types but was distinguished with respect to outer phyllaries and demonstrated some resemblance to C. denticulatum. In a molecular analysis, Type 3 was found to be identical with regard to the sequence of C. denticulatum and was judged to be an ecological variation of C. denticulatum.
Srinives, P.;Chowdhury, A.K.;Tongpamnak, P.;Saksoong, P.
KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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v.46
no.2
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pp.112-120
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2001
Genetic diversity of 47 East-Asian vegetable soybean was characterized by means of agro-morphological traits and RAPD markers. A field trial was conducted to evaluate 14 agro-morphological traits. To study RAPD-based DNA analysis, a total of sixty 10-mer random primers were screened. Of these, 23 polymorphic markers in 16 varieties used for screening. Among 207 markers amplified, 48 were polymorphic for at least one pairwise comparison within the 47 varieties. A higher differentiation level between varieties was observed by using RAPD markers compared to morphological markers. Correspondence analysis using both types of marker showed that RAPD data could fully discriminate between all varieties, whereas morphological markers could not achieve a complete discrimination. Genetic distances between the varieties were estimated from simple matching coefficients, ranged from 0.0 to 0.640 with an average of 0.295$\pm$0.131 for morphological traits and 0.042 to 0.625 with an average of 0.336$\pm$0.099 for RAPD data, respectively. Cluster analysis based on genetic dissimilarity of these varieties gave rise to 4 distinct groups. The clustering results based on RAPDs did not match with those based on morphological traits. Geographical distribution of most varieties in each of the groups were not well defined. The results suggested that the level of genetic diversity within this group of East-Asian vegetable soybean varieties was sufficient for a breeding program and can be used to establish genetic relationships among them with unknown or unrelated pedigrees.
Hodge, Fiona;Buchanan, Joseph;Zuccarello, Giuseppe C.
ALGAE
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v.26
no.3
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pp.243-251
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2011
Environmental conditions can influence the morphology of local biota through phenotypic plasticity or local adaptation. Macroalgal morphologies are often associated with wave-exposure conditions. We investigated the relationship between morphology and wave exposure in two common endemic subtidal macroalgae, Carpophyllum angustifolium and C. maschalocarpum, from the East Cape of New Zealand. Morphological comparisons were made between individuals from two sites and four different wave-exposure zones, as defined by fetch and barnacle composition. Of the seven morphological traits measured in C. angustifolium, only total length varied, and individuals were longer in more wave-exposed environments between the two exposure zones where the species were found. In contrast, total length, stipe thickness and vesicle presence all varied significantly between exposure zones in C. maschalocarpum. C. maschalocarpum specimens were shorter with thinner stipes, and fewer individuals had vesicles in the more wave-exposed zones. Morphological traits of both species also varied between sites, suggesting that other influences are important for determining species morphology. Further study is needed to investigate the role of phenotypic plasticity and genetic variability for driving morphological variation in C. angustifolium and C. maschalocarpum.
Forty-seven wild accessions of Lotus japonicus Regal (Japanese trefoil) indigenous to Japan were investigated for nine morphological characters. Average temperature and annual precipitation were negatively correlated with stem color and seed weight. On the other hand, latitude was positively correlated with these traits. Consequently, accessions from sites at higher latitudes with low temperatures and precipitation tend to have dark red stems and heavy seeds. Cluster analysis based on nine morphological characters classified 47 wild accessions into six major groups. Cluster I included four accessions of tall and erect plants. These plants are phenotypically similar to commercial variety 'Empire'. Cluster II consisted of three accessions of creep plants with pale red stems. Cluster III contained 24 accessions that had average values for all morphological characters evaluated. Cluster IV included two accessions of erect plants with rounded leaflets and dark red stems. Cluster V included four accessions of small, creep plants with pale red stems. Cluster VI included seven accessions of small and erect plants, a phenotype that also applies to ?Gifu B-129?, which is used as experimental strain worldwide. These data were deposited into LegumeBase, an online database (http://www.legumebase.brc.miyazaki-u.ac.jp/) supported by the National BioResource Project (NBRP) in Japan.
Kim, Gi-Jun;Song, Young-Ha;Gi, Gwang-Yeon;Kim, Seong-Tae;Lee, Ja-Hyun;Han, Tae-Ho
Horticultural Science & Technology
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v.29
no.3
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pp.240-246
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2011
The principal objective of this study was to estimate the availability of morphological data on the basis of the guidelines of the International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV) with regard to the identification of the rose germplasm. The correlation of morphological traits and random amplified polymorphic DNA (RAPD) marker data among 44 rose cultivars was assessed via a mantel test. Thirty eight phenotypes were employed for morphological analysis. Sixteen primers were utilized for RAPD analysis, and these generated 225 polymorphic bands. The dendrogram based on the RAPD markersgrouped 44 rose cultivars according to their horticultural types. No significant correlation was observed between the morphological and RAPD marker data. We concluded that current UPOV traits could not be applied to study genetic variation. Further studies on morphological traits are required for the analysis of genetic variation among cultivars.
To better understand the morphological variation for Perilla crop in different areas of China, we studied the morphological variation in 87 accessions (84 cultivated var. frutescens and three cultivated var. crispa) from high latitude (Northeast China) and middle latitude (North and Northwest China) areas of China by examining seven quantitative and 10 qualitative characters. Analysis of the morphological variation determined that there was significant morphological differences in five quantitative traits between cultivated var. frutescens and cultivated var. crispa, including effective number of branches (QN2), number of internodes (QN3), number of branches (QN4), length of the largest inflorescence (QN5), and days from germination to flowering (QN7). However, two quantitative traits-plant height and number of florets of the largest inflorescence-did not show any significant differences between cultivated var. frutescens and cultivated var. crispa. In addition, significant differences for six quantitative traits were found between the accessions of cultivated var. frutescens originating from high and middle latitude areas in China, which included QN2, QN3, QN5, number of florets of the largest inflorescence (QN6), and QN7. Principal components analysis (PCA) identified five quantitative characters [plant height (QN1), QN2, QN3, QN4, QN7] and six qualitative characters [fragrance of plant (QL1), color of reverse side of leaf (QL3), degree of pubescence (QL5), color of flower (QL6), shape of leaf (QL7), and hardness of seed (QL10)] that contributed to the positive direction on the first axis. The other quantitative and qualitative characters contributed to the negative direction on the first axis. Most accessions of cultivated var. frutescens and cultivated var. crispa were clearly separated by the first axis. In addition, most accessions of cultivated var. frutescens are from high latitude and middle latitude areas that were clearly separated by the first axis, except for several accessions. The findings from this study will provide useful information towards understanding the morphological variation of Perilla crop according to geographical distribution in high and middle latitude regions of China.
Park, Jong-Won;Lee, Young-Mee;Noh, Jae-Koo;Kim, Hyun-Chul;Park, Choul-Ji;Hwang, In-Joon;Kim, Sung-Yeon;Lee, Jeong-Ho
Development and Reproduction
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v.16
no.4
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pp.309-314
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2012
This study was conducted to analyze the difference of body types within and between wild and farmed populations of olive flounder Paralichthys olivaceus using measured records of morphological traits. The results showed that surveyed traits and standard deviation were $1,355{\pm}742g$ of body weight, $48.01{\pm}7.79cm$ of total length, and $40.96{\pm}6.80cm$ of body length. Also body height, body shape index and condition factor were $17.19{\pm}3.43cm$, $9.99{\pm}0.74$ and $11.16{\pm}1.54$, respectively. As result of least squares mean and standard error for each trait assumed in this study, those of farmed population showed significantly higher than those of wild population in all traits, exclusively in total length and body length (p<0.01). Particularly, the values of the body height and the body weight of the farmed population were higher than those of the wild population in the same total length. And the phenotypic correlation coefficients of the body weight, the total length, the body length and the body height showed strong positive correlation in all populations. These result suggested that morphological differences exist in farmed and wild flounder. Therefore, introduction of wild flounder is essential for the future production to improve the body type of farmed flounder, and parental fish should be chosen by considering selection of commercially important traits in the production process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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