COMPARATIVE ASSESSMENT OF GENETIC DIVERSITY IN CYTOPLASMIC AND NUCLEAR GENOME IN IMPROVED GOSSYPIUM HIRSUTUM AND G. BARBADENSE COTTON LINES FROM DIVERSE GEOGRAPHICAL LOCATION

Селекционерлар, одатда, генотипларни ядровий геном билан тартибга солинувчи морфологик хусусиятларига кўра танлашади. Ваҳоланки, цитоплазматик геном, хусусан, митохондрия ва хлоропласт геномлари ҳам биологик функцияларда муҳим роль ўйнайди. Цитоплазматик ва ядровий геномнинг генетик ирсийланиш усули ва хусусиятлари ген оқими, эволюцияси, популяция тарихини ўрганиш учун қўшимча қимматли маълумотлар беради. Генетик тадқиқотлар учун цитоплазматик ДНК маркерларини ишлаб чиқиш, шунингдек, G. hirsutum ва G. barbadense линиялари мажмуасидаги цитоплазматик ва ядровий геном ўзгаришларини аниқлаш учун ДНК маркерларини қўллаш мақсад қилиб олинди. Тола белгиларига алоқадор бўлган 61 та ядровий SSR ва 49 та цитоплазматик геномга хос бўлган индел ва SSR праймер жуфтлари 20 та G. hirsutum ва 74 та G. barbadense линиялари учун ишлатилди. Цитоплазматик индел маркерларнинг цитоплазматик SSR маркерларга нисбатан полиморфик эканлиги кузатилди. Умумий натижалар сараланган 94 та G. hirsutum ва G. barbadense линияларининг иккита катта гуруҳга бўлинишини кўрсатди. Бу эса биринчи марта ғўза цитоплазматик геномини ўрганиш учун генетик восита ҳамда G. hirsutum ва G. barbadense линияларининг цитоплазматик ва ядровий геномларида генетик хилма-хилликни таққослайдиган ҳисоботни тақдим этди. Тадқиқот натижалари селекционерларга ғўза навларини яхшилаш учун генетик хилма-хилликнинг таъсирини максимал даражада оширишга қаратилган навдорлик стратегиясини ишлаб чиқишда ёрдам беради.

Селекционеры обычно выбирают генотипы на основе морфологических признаков, в первую очередь регулируемых ядерным геномом. Однако цитоплазматический геном, включая митохондрии и хлоропластные геномы, также играет важную роль при выполнении многих биологических функций в селекции хлопчатника. Характеристики и способ генетического наследования цитоплазмы и ядерного генома дают дополнительную ценную информацию для изучения потока генов, эволюции и истории популяции. Авторы стремились разработать цитоплазматические ДНК-маркеры в качестве инструмента генетических исследований и использовать ДНК-маркеры в качестве инструмента для выявления генетических изменений в цитоплазматическом и ядерном геноме в наборе линий G. hirsutum и G. barbadense. В исследовании использованы 61 пара праймеров SSR, связанная с важными специфичными для волокна признаками ядерного генома, и 49 пар праймеров Indel и SSR, специфичных для цитоплазматического генома, для скрининга 20 линий G. hirsutum и 74 G. barbadense из различных географических мест. Согласно наблюдениям, среди линий цитоплазматические маркеры Indel более полиморфны по сравнению с цитоплазматическими маркерами SSR. Общие результаты показали, что отобранные 94 линии в целом можно разделить на две широкие группы G. hirsutum и G. barbadense. Данное исследование впервые предоставило инструмент для генетического изучения цитоплазматического генома хлопчатника и отчет о сравнении генетического разнообразия в цитоплазматическом и ядерном геномах линий G. barbadense и G. hirsutum. Результаты исследования помогут селекционерам разработать селекционную стратегию, максимально увеличивающую эффект генетического разнообразия для улучшения линии хлопчатника.

Breeders normally select genotypes based on morphological characters, primarily regulated by nuclear genome. However, cytoplasmic genome, including mitochondria and chloroplast genomes, also play an important role to perform a number of biological functions in cotton breeding. The characteristics and the mode of genetic inheritance of cytoplasm and nuclear genome provide complementary valuable information to study gene flow, evolution, and population history. The study is aimed to develop cytoplasmic DNA markers as a tool for genetic research and to use the DNA markers as a tool to detect genetic variation in the cytoplasmic and nuclear genome in a set of G. hirsutum and G. barbadense lines. The study involved 61 SSR primer pairs associated with important fiber specific traits of the nuclear genome and 49 indel and SSR primers specific to the cytoplasmic genome to screen 20 G. hirsutum and 74 G. barbadense lines from diverse geographical locations. It showed that cytoplasmic indel markers are more polymorphic compared to the cytoplasmic SSR markers among the lines. The overall results showed that the selected 94 lines could widely be divided into two broad groups of G. hirsutum and G. barbadense. The research for the first time provided a genetic tool to study cotton cytoplasmic genome and a report comparing the genetic diversity in the cytoplasmic and nuclear genomes of G. barbadense and G. hirsutum lines. The following research will help breeders to develop a breeding strategy maximizing the effects of genetic diversity to improve cotton lines.