Genetic diversity in maize dent landraces assessed by morphological and molecular markers

Maize Research Institute 'Zemun Polje' genebank maintains a collection of landraces grouped into 18 agro-ecological collected from ex-Yugoslavia territories. The application and comparison of different marker systems are important for the characterization and use of maize landraces in breeding program, as potential sources of desirable traits. In this study, 15 morphological traits, 7 RAPD primers and 10 SSR primer pairs were applied to i) to determine genetic distance between 21 maize dent landraces and ii) compare results obtained on morphological and molecular markers. Phenotypic analysis showed high level of heterogeneity between landraces. Higher level of genetic diversity was obtained with SSR than with RAPD. Genetic distance mean value for RAPD data was 0.35 i.e. for SSR 0.48. Based on the morphological traits and molecular markers, unweighted pairgroup method (UPGMA) analysis was applied for cluster analysis, using statistical NTSYSpc program package. Cluster analysis of morphological and molecular markers distances did not show the same population grouping. Better agreement with agro-ecological data was obtained with RAPD markers. Correlations between dissimilarity matrices for different types of markers were low. Data obtained in this work could be useful for further study of a larger number of landraces, and conservation of genetic resources and their genetic diversity.
Banka gena Institut za kukuruz 'Zemun Polje' održava kolekciju lokalnih populacija grupisanih u 18 agro-ekološka prikupljenih na prostoru bivše Jugoslavije. Primena i upoređivanje različitih marker-analiza su važni za karakterizaciju i korišćenje lokalnih populacija kukuruza u selekcionim programima, kao potencijalnih izvora poželjnih osobina. U ovom radu 15 morfoloških osobina, 7 RAPD prajmera i 10 SSR prajmera su primenjeni sa ciljem i) utvrđivanja genetičke udaljenosti između 21 lokalnih populacija kukuruza zubana i ii) upoređivanja rezultata dobijenih na osnovu morfoloških i molekularnih markera. Fenotipska analiza je pokazala visok stepen heterogenosti između lokalnih populacija. Viši nivo genetičkog diverziteta je dobijen sa SSR nego sa RAPD markerima. Srednja vrednost genetičke distance za RAPD je bila 0.35, odnosno 0.48 za SSR. Na osnovu morfoloških osobina i molekularnih markera, pomoću UPMGA analize dobijeni su klasteri, koristeći NTSYSpc statistički program. Klaster analiza na osnovu morfoloških i molekularnih markera nije pokazala isto grupisanje lokalnih populacija. Bolje slaganje sa agroekološkim podacima je dobijeno na osnovu RAPD markera. Korelacije su bile niske između genetičkih distanci za različite tipove markera. Rezultati dobijeni u ovom radu mogu biti od koristi za dalje proučavanje većeg broja lokalnih populacija, kao i očuvanje genetičkih resursa i njihovog genetičkog diverziteta.