Original article

Molecular characterization of sweet cherry genetic resources in Giresun, Turkey

Caractérisation moléculaire des ressources génétiques du cerisier dans la province de Giresun en Turquie

Caracterización molecular de los recursos genéticos del cerezo en la provincia de Giresun en Turquía

¹ Sakarya Univ., Vocat. Sch. Geyve, 54700, Geyve, Sakarya, Turkey,
e-mail: tdemir@sakarya.edu.tr
² Ondokuz Mayıs Univ., Fac. Agric., Dep. Hortic., Samsun, Turkey
³ Cukurova Univ., Fac. Agric., Dep. Hortic., Adana 01330, Turkey
⁴ Karadeniz Agric. Res. Inst., Samsun, Turkey

^∗ Correspondence and reprints

Received: 8 April 2009
Accepted: 16 June 2009

Abstract

Introduction. Turkey potentially has a very rich source of sweet (Prunus avium) and sour (P. cerasus) cherries. P. avium is apparently native to some parts of Northern Turkey, where Giresun is located. Identification of the sweet cherry cultivars produced in Turkey will help in choosing appropriate cultivars and aid in the preservation of natural resources required for breeding studies. The most conventional method of cultivar identification is based on the assessment of morphological characteristics. However, this method is insufficient to distinguish closely related cultivars. The aims of our study were to determine the molecular profile of sweet cherry accessions grown in Giresun, Turkey, and to determine their genetic relationships. Materials and methods. In our study, we identified 44 sweet cherry accessions grown in Giresun by using genetic markers (SSR, Simple Sequence Repeat), and we determined the genetic relationships among the sweet cherry genotypes. For DNA isolation, we collected young leaves sampled on a single plant per accession, then amplification of microsatellite loci was performed. In total, ten SSR primer pairs, previously isolated from peach and sweet cherry, were used. Genetic similarity values were calculated. A cluster analysis was performed to generate a dendrogram. Results and discussion. Of the ten primers tested, six primer pairs did not result in suitable amplification products with the 44 accessions studied. The remaining four polymorphic SSR primer pairs produced 33 alleles with an average of 8.25 putative alleles per locus, ranging from 7 to 11. Depending on the accessions, similarity ratios ranged from 0.32 to 0.98, with a mean value of 0.64. In conclusion, the results obtained demonstrate a high level of polymorphism among sweet cherry genotypes from a single province in Turkey.

Résumé

Introduction. La Turquie serait potentiellement une source très riche de cerisiers doux (Prunus avium) et aigres (Prunus cerasus). L’espèce P. avium serait indigène de certaines régions du nord de la Turquie, dont la province de Giresun. L’identification des cultivars de cerisiers turcs devrait aider à faire des choix et contribuer à la conservation des ressources naturelles nécessaires à des travaux d’amélioration. La méthode la plus conventionnelle pour l’identification de cultivars est basée sur l’évaluation des caractéristiques morphologiques. Cependant, cette méthode est insuffisante pour distinguer les cultivars étroitement liés. Les objectifs de notre étude ont été de déterminer le profil moléculaire d’accessions de cerisiers produits dans la province de Giresun en Turquie et de déterminer leurs distances génétiques. Matériel et méthodes. Notre étude a permis d’identifier 44 accessions de cerisiers grâce à l’utilisation de marqueurs génétiques et de déterminer leurs distances génétiques. Nous avons isolé l’ADN de jeunes feuilles prélevées sur un plant par accession, et nous avons effectué l’amplification des loci de microsatellites. Au total, dix paires d’amorce de SSR, précédemment isolées de pêcher et de cerisier, ont été employées. Des indices de similitude ont été calculés. Une analyse typologique a été utilisée pour tracer un dendrogramme. Résultats et discussion. Des dix amorces examinées, six n’ont pas permis d’obtenir de produits d’amplification à partir des 44 accessions étudiées. Les quatre paires d’amorce polymorphes restantes ont produit 33 allèles avec une moyenne de 8.25 allèles putatifs par locus. Selon les accessions, les indices de similitude ont varié de 0.32 à 0.98, avec une valeur moyenne de 0.64. En conclusion, les résultats obtenus révèlent un niveau élevé de polymorphisme parmi les génotypes de cerisier étudiés dans une seule province de la Turquie.

Resumen

Introducción. Turquía sería potencialmente una fuente muy rica de cerezos dulce (Prunus avium) y ácido (Prunus cerasus). La especie P. avium supuestamente es originaria de ciertas regiones del norte de Turquía, entre las cuales se halla la provincia de Giresun. La identificación de los cultivares de cerezos turcos debería ayudar a poder elegir y a contribuir en la conservación de los recursos naturales necesaria para trabajos de mejora. El método más convencional para la identificación de cultivares está basado en la evaluación de las características morfológicas. No obstante, dicho método es insuficiente para distinguir los cultivares estrechamente relacionados. Los objetivos de nuestro estudio pretendieron determinar el perfil molecular de muestras de cerezos producidos en la provincia de Giresun en Turquía, así como determinar sus distancias genéticas. Material y métodos. Nuestro estudio permitió identificar 44 muestras de cerezos gracias al empleo de marcadores genéticos, así como determinar sus distancias genéticas. Aislamos el ADN de las jóvenes hojas extraídas de un plantón de muestra, y efectuamos la amplificación de los loci de microsatélites. En total, se emplearon diez pares de cebador de SSR, previamente aislados de melocotonero y de cerezo. Se calcularon índices de similitud. Se utilizó un análisis tipológico para trazar un dendograma. Resultados y discusión. De los diez cebadores examinados, seis no permitieron obtener productos de amplificación a partir de las 44 muestras estudiadas. Los cuatro pares de cebadores polimorfos restantes produjeron 33 alelos con una media de 8.25 alelos putativos por locus. Según las muestras, los índices de similitud variaron entre 0.32 y 0.98, con un valor medio de 0.64. En conclusión, los resultados obtenidos revelan un elevado nivel de polimorfismo entre los genotipos de cerezo estudiados en una sola provincia de Turquía.