Molecular characterization of some local watermelon genotypes of Türkiye with SSR markers

Abstract

This study investigates the genetic diversity and relationships among some of the Turkish watermelon landraces and commercial varieties using Simple Sequence Repeat markers. Watermelon genotypes primarily from the Marmara, Thrace, and Central Anatolia regions were analyzed to assess their genetic structure and potential value for breeding programs. The research employed 13 SSR markers, of which 10 were found to be polymorphic. Results revealed two main genetic clusters among the studied genotypes, reflecting their genetic relationships and potential origins. The genetic similarity analysis showed that the genotypes were grouped under two main branches, with specific genotypes exhibiting close genetic similarities. The study found an average number of alleles of 1.32 and an effective number of alleles of 1.18 across the analyzed SSR markers. The observed heterozygosity (Ho) was 0.135, while the expected heterozygosity (He) was 0.158. The Shannon's information index averaged 0.203, indicating moderate genetic diversity among the studied genotypes. These results align with previous studies suggesting a relatively narrow genetic base in cultivated watermelon. However, the identification of unique alleles in some Turkish landraces highlights their potential value for broadening the genetic base in watermelon breeding programs.

Keywords

• landraces
• molecular characterisation
• SSR
• underutilised crops
• Watermelon

Türkiye'nin bazı yerel karpuz genotiplerinin SSR belirteçleri ile moleküler karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışma, Basit Dizi Tekrarı işaretleri kullanılarak bazı Türk karpuz yerel çeşitleri ve ticari çeşitler arasındaki genetik çeşitliliği ve ilişkileri araştırmaktadır. Başta Marmara, Trakya ve İç Anadolu bölgelerinden gelen karpuz genotipleri, genetik yapıları ve ıslah programları için potansiyel değerlerini değerlendirmek üzere analiz edildi. Araştırmada, onunun polimorfik olduğu tespit edilen on üç SSR belirteci kullanılmıştır. Sonuçlar, incelenen genotipler arasında genetik ilişkilerini ve potansiyel kökenlerini yansıtan iki ana genetik kümeyi ortaya çıkarmıştır. Genetik benzerlik analizi, genotiplerin iki ana dal altında gruplandığını ve spesifik genotiplerin yakın genetik benzerlikler sergilediğini göstermiştir. Çalışma, analiz edilen SSR belirteçlerinde ortalama sayıda 1,32 alel ve 1,18'lik etkili sayıda alel bulundu. Gözlemlenen heterozigotluk (Ho) 0,135 iken, beklenen heterozigotluk (He) 0,158 idi. Shannon'un bilgi endeksi ortalama 0,203 olarak incelendi ve incelenen genotipler arasında orta derecede genetik çeşitliliği göstermiştir. Bu sonuçlar, kültürü yapılan karpuzda nispeten dar bir genetik taban öne süren önceki çalışmalarla uyumludur. Bununla birlikte, bazı Türk yerel çeşitlerinde benzersiz alellerin tanımlanması, karpuz ıslah programlarında genetik tabanı genişletmek için potansiyel değerlerini vurgulamaktadır.

Keywords

• yerel çeşitler
• moleküler karakterizasyon
• SSR
• karpuz
• az kullanılan bitkiler

References

1. Lim, T. K., Citrullus lanatus, in Edible Medicinal And Non-Medicinal Plants: Volume 2, Fruits. 2012, Springer Netherlands: Dordrecht. p. 179–190. 2. Dutta, S. K., P. Nimmakayala, and U. K. Reddy, Watermelon: Advances in Genetics of Fruit Qualitative Traits, in Compendium of Crop Genome Designing for Nutraceuticals, C. Kole, Editor. 2023, Springer Nature Singapore: Singapore. p. 1–13. 3. Prasanth, K. and T. Pradeepkumar, Watermelon Genetic Resources, in Vegetable Crops, P. Kalia, Editor. 2025, Springer Nature Singapore: Singapore. p. 493–524. 4. Renner, S. S., et al., A chromosome-level genome of a Kordofan melon illuminates the origin of domesticated watermelons. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021. 118(23): p. e2101486118. 5. FAOSTAT. Crops and livestock products. 2023.