Population Genetics of the Rubber-Producing Russian Dandelion (Taraxacum kok-saghyz)

Abstract

The Russian dandelion, Taraxacum kok-saghyz (TKS), is a perennial species native to Central Asia that produces high quality, natural rubber. Despite its potential to help maintain a stable worldwide rubber supply, little is known about genetic variation in this species. To facilitate future germplasm improvement efforts, we developed simple-sequence repeat (SSR) markers from available expressed-sequence tag (EST) data and used them to investigate patterns of population genetic diversity in this nascent crop species. We identified numerous SSRs (1,510 total) in 1,248 unigenes from a larger set of 6,960 unigenes (derived from 16,441 ESTs) and designed PCR primers targeting 767 of these loci. Screening of a subset of 192 of these primer pairs resulted in the identification of 48 pairs that appeared to produce single-locus polymorphisms. We then used the most reliable 17 of these primer pairs to genotype 176 individuals from 17 natural TKS populations. We observed an average of 4.8 alleles per locus with population-level expected heterozygosities ranging from 0.28 to 0.50. An average pairwise FST of 0.11 indicated moderate but statistically significant levels of genetic differentiation, though there was no clear geographic patterning to this differentiation. We also tested these 17 primer pairs in the widespread common dandelion, T. officinale, and a majority successfully produced apparently single-locus amplicons. This result demonstrates the potential utility of these markers for genetic analyses in other species in the genus.

THE MOLECULAR GENETIC STUDY OF KRIM-SAGHYZ (Taraxacum hybernum Steven) USING SSR, RAPD AND ISSR MARKERS

“…Показано, что все 12 использованных в ходе работы праймеров TKS могут быть применены для SSRанали за не только коксагыза и одуванчика лекарственного (McAssey et al, 2016), но и одуванчика осеннего. При этом методом SSRанализа нам не удалось выявить гене тический полиморфизм внутри крымской популяции одуванчика осеннего.…”

“…Более того, сейчас это растение почти забыто, по крайней мере последние 50 лет в литературе оно упоминается лишь вскользь, а какихлибо серьезных исследований вида не проводилось уже более 70 лет (Ильин, Якимов, 1950). В то же время в мире наблюдается большой рост исследований коксагыза, связанных в том числе с изучением генетической гетерогенности его отдельных популяций (McAssey et al, 2016). Данное направление исследований совместно с изучением каучуконосности имеет важное значение для отбора лучших генотипов из природы и дальнейшей их селекции с целью получения новых высокопродуктивных сортов коксагыза.…”

“…Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: сбор растительного материала одуванчика осеннего из десяти пунктов естественного местообитания; выделение из них тотальной ДНК различными методами; испытание ряда RAPD и ISSRпраймеров для определения мультилокусного полиморфизма ДНК крымской популяции одуванчика осеннего. Планировалось также провести SSRанализ (Simple Sequence Repeat), поскольку ранее была показана возможность применения этого метода для оценки генетического разнообразия популяций коксагыза (McAssey et al, 2016).…”

An Efficient and Stable Agrobacterium-Mediated Transformation System for Rubber Grass ( Taraxacum Spp. )

“…brasiliensis [6]. The natural rubber of TK can account for up to 20% of its dry weight in the perennial roots [7].…”

Aseptic germination and <i>Agrobacterium rhizogenes</i>-mediated transformation of <i>Taraxacum kok-saghyz</i> Rodin

“…According to the production experience of USSR, Taraxacum kok-saghyz Rodin, also known as Russian dandelion, is the most economically efficient option for a temperate climate zone (Kuptsov 1942, Kuluev et al 2015, McAssey et al 2016. Kok-saghyz is a perennial herb of the Asteraceae family.…”