Đánh giá đa dạng di truyền và cấu trúc quần thể nguồn gen xoài (Manifera spp.) bằng chỉ thị GBS - SNP

Abstract

Mango (Mangifera indica L.) is an economically significant fruit tree in Vietnam. This study aims to evaluate the genetic diversity of 15 mango accessions collected nationwide using single nucleotide polymorphism (SNP) markers. The GBS (Genotyping by sequencing) technique was applied to explore and screen 1,860 high - quality SNP markers, which were then utilized in population structure analysis (using the STRUCTURE v.4.3 software) and genetic clustering (using the PowerMarker v.3.25 software) as well as determining genetic indices among collected mango samples. The results showed that the studied mango accessions harbor a relatively high level of genetic diversity, as demonstrated by the genetic diversity index (GD) and the polymorphic information coefficient (PIC) determined based on the SNP markers. In addition to the subgroup of the out-group, interspecific Thanh Tra accessions, two subgroups of the mango accessions were identified - one consisting of southern - originated accessions with a homogeneous genetic background and one of the remaining accessions having an admixture genetic background. This result reflected the history of closed breeding and selection among mango varieties in the southern region. It might contribute to an essential genetic foundation for research in the conservation and exploitation of mango genetic resources in Vietnam.

Tóm tắt

Xoài (Mangifera indica L.) là cây ăn quả có giá trị kinh tế cao tại Việt Nam. Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm đánh giá mức độ đa dạng di truyền của 14 mẫu giống xoài có nguồn gốc từ các tỉnh thành trong cả nước bằng chỉ thị đa hình đơn nucleotide (SNP). Kỹ thuật GBS (Genotyping by sequencing) được ứng dụng để phát hiện và sàng lọc 1.860 chỉ thị SNP chất lượng cao và sử dụng trong phân tích cấu trúc quần thể (bằng phần mềm STRUCTURE), phân nhóm di truyền (bằng công cụ PowerMarker) cũng như các chỉ số di truyền của các mẫu giống xoài. Kết quả cho thấy, bộ mẫu giống nghiên cứu có mức độ đa dạng di truyền tương đối cao, dựa trên chỉ số đa dạng gen GD (0,259) và hệ số thông tin đa hình PIC (0,227) của các chỉ thị SNP. Bên cạnh phân nhóm của mẫu giống đối chứng nhóm ngoại Thanh Trà khác loài, 2 phân nhóm mẫu giống xoài đã được xác định - một phân nhóm bao gồm các mẫu giống xoài phía Nam có nền di truyền đồng nhất và một phân nhóm của các mẫu giống xoài còn lại có nền di truyền pha trộn. Kết quả phản ánh lịch sử lai giống, chọn tạo khép kín giữa các mẫu giống xoài phía Nam đã góp phần xây dựng cơ sở di truyền cho các nghiên cứu lưu giữ và khai thác nguồn gen xoài tại Việt Nam.