Alloenzyme variation and relationships among Spanish land-races ofCucumis melo L.

Summary

Electrophoresis variability was examined in 66 cultivars ofCucumis melo representing 35 Spanish provinces to determine the genetic variation within cultivars, genetic differentiation between cultivars and relationships between provinces. The survey defined 15 enzyme-codingloci among which the total number of alloenzymes was 22. Progeny tests conducted for 6 polymorphicloci confirmed their monogenic nature.

Genetic variation within cultivars was measured by the proportion of polymorphicloci, which ranges from 0–0.27, and by the frequency of heterozygosity perlocus, which ranges from 0–0.10. Genetic differentiation between provinces was estimated byNei's genetic distance, D, and the range is from 0.01 to 0.26. The average value of D for all pairwise comparisons is 0.07±0.01; meaning that on average about one allelic substitution per every 14loci exist between any two Spanish provinces.

The results show that:

• (a) almost 75% of the genome remains constant in all Spanish cultivars studied, and these provided a good genetic base for common features of all Spanish melons;

• (b) melons from populations which differ in alloenzyme composition usually have distinctive morphological features;

• (c) the variant alloenzymes are widespread throughout the country;

• (d) the distribution of these variants is not random and may reflect some regional specialization;

• (e) on average, more polymorphism is present along the coast than in the interior.

The Spanish cultivars seem to have a common origin and distinctive characteristics, without evidence of recent introgression with foreign melons despite considerable opportunities for interchange within Iberia. Limited regional specializations are also present. In this work, collections from some provinces have been grouped together according to their alloenzyme composition.

Zusammenfassung

Die Variabilitätsstudien erfolgten an 66 Melonensorten, die aus 35 spanischen Provinzen stammten. Ihr Ziel war die Bestimmung der genetischen Variation innerhalb der Sorten, der genetischen Unterschiede zwischen ihnen und der Beziehungen, die zwischen den Landsorten der einzelnen Provinzen bestehen. Es konnten 15 enzym-kodierende Loci bestimmt werden bei einer Gesamtzahl von 22 Alloenzymen. Nachkommenschaftsprüfungen bestätigten für sechs polymorphe Loci ihren monogenen Charakter.

Die genetische Variation innerhalb der Sorten wurde nach dem Anteil polymorpher Loci, er bewegt sich zwischen 0–0,27, und nach der Frequenz der Heterozygotie je Locus, sie erstreckt sich von 0–0,10, veranschlagt. Die zwischen den Provinzen bestehenden genetischen Unterschiede der Landsorten wurden mit Hilfe vonNei's genetischer Distanz, D, geschätzt; ihr Wert bewegt sich zwischen 0,01 und 0,26. Für alle paarweisen Vergleiche beträgt der Durchschnittswert von D 0,07±0,01. Das bedeutet, daß zwischen zwei Provinzen im Durchschnitt ungefähr eine allele Substitution für jeden der 14 Loci besteht.

Die Ergebnisse zeigen, daß

• (a) in allen untersuchten spanischen Sorten fast 75% des Genoms konstant bleiben, diese ergeben eine gute Grundlage für gemeinsame Merkmale aller spanischen Melonen;

• (b) Melonen aus Populationen, die sich in ihrer Alloenzymzusammensetzung unterscheiden, gewöhnlich charakteristische Merkmale besitzen;

• (c) die Varianten Alloenzyme im Lande weit verbreitet sind;

• (d) die Verteilung dieser Varianten nicht zufällig ist; sie kann eine gewisse regionale Spezialisierung widerspiegeln;

• (e) im Durchschnitt der Polymorphismus entlang der Küste stärker als im Landesinnern vertreten ist.

Die spanischen Sorten scheinen eine gemeinsame Herkunft und unterscheidende Merkmale zu haben. Es gibt keinen Beweis für rezente Introgression mit ausländischen Melonen, obwohl dafür erhebliche Möglichkeiten auf der Iberischen Halbinsel bestehen. Begrenzte regionale Spezialisierungen sind festzustellen. Sammlungen aus einigen Provinzen werden entsprechend ihrer Alloenzymzusammensetzung in Gruppen zusammengefaßt.

Краткое содержание

Изменчивость изучал ась на 66 сортах дыни, пр оисходящих из 35 провинций Испании. Целью работы было выявление генет ической изменчивости внутри сортов, генетических различий между ними и связей, существующих между местными сортами отд ельных провинций. Най дено 15 локусов, кодирующих энзимы; общее число эн зимов составляло 22. Рас щепление потомств выявило моногенный характер 6 локусов.

Генетическая изменч ивость внутри сортов оценивалась по доле полиморфных локусов (в пределах от 0 до 0,27) и по частотам гете р о зиготности на локус (между 0 и 0,10). Генетически е различия между мест ными сортами из различных провинций оценивали сь при помощи генетич еской дистанции D (Nei, 1972), колебавшейся между 0,01 и 0,26. Для всех парных сра внений средняя величина D составляла 0,07 ± 0,01. Это значит, что в ср еднем между двумя провинциями, приблиз ительно, происходит о дно аллельное замещение на

каждый из 14 локусов. Результаты показали, что

• (а) во всех исследованн ых испанских сортах п очти 75% генома осталтся постоянным; на основа нии этого можно приня ть значительную общнос ть признаков всех испан ских дынь;

• (б) популяции дынь, разл ичающихся по составу их аллоэнзимов, обыкнов енно обладают и характерн ыми морфологическим и признаками;

• (в) изменчивость аллоэ нзимов широко распро странена по всей стране;

• (г) распределение этой изменчивости не случ айно; оно может отражать некоторую региональ ную специализацию;

• (д) в среднем, полиморфи зм чаще встречается в доль берегов, чем внутри страны.

Испанские сорта, очев идно, имеют общее прои схождение, но обладают характерными призна ками. Ничто не указыва ет на современную интрогр ессию иностранных форм дын ь, хотя на Иберийском п олуострове для этого существуют значительные возмож ности. Наблюдается ог раниченная региональная специализация. В этой работе сделана групп ировка форм из разных провинций, в соответс твии с составом аллоэ нзимов, возделываемых в них дынь.