Caracterización molecular con marcadores SSR para 50 genotipos de arveja arbustiva (Pisum sativum L.) de la Colección GRICAND, Colombia

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Autores

Juan Diego Duque-Zapata https://orcid.org/0000-0001-5496-2502
Jaime Eduardo Muñoz https://orcid.org/0000-0002-8237-0499
Oscar Checa-Coral https://orcid.org/0000-0002-6929-7717

Resumen

La arveja (Pisum sativum L.) es uno de los cultivos de leguminosas más importantes producido a nivel mundial. Estudiamos la estructura y diversidad genética en una colección de 50 accesiones de arveja con 16 marcadores de Secuencias simples repetidas (SSR), cuyo promedio del contenido de información polimórfica (PIC) fue de 0,62. Los marcadores SSR amplificaron un total de 28 alelos con un promedio de 4 alelos por locus, siendo el locus AB71 y D21 los que amplificaron el mayor número de alelos (6). La heterocigosidad observada (Ho) fue de 0,09 y la esperada (He) de 0,42, indicando un alto nivel de endogamia (Fis = 0,60). Se infirieron las relaciones genéticas por medio de un análisis de similitud (DICE) y un análisis bayesiano (STRUCTURE) detectando 2 agrupaciones para los genotipos de arveja analizados, con una alta similitud con las características agromorfológicas de cada genotipo. Los resultados del presente estudio serán útiles para la creación de futuros programas de fitomejoramiento en arveja.

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Referencias

Ahmad, S., M. Singh, N.D. Lamb-Palmer, M. Lefsrud, and J. Singh. 2012. Assessment of genetic diversity in 35 Pisum sativum accessions using microsatellite markers. Can. J. Plant Sci. 92(6), 1075-1081. Doi: 10.4141/cjps2011-261

Ali, Z., A.S. Qureshi, W. Ali, H. Gulzar, M. Nisar, and A. Ghafoor. 2007. Evaluation of genetic diversity present in pea (Pisum sativum L.) germplasm based on morphological traits, resistance to powdery mildew and molecular characteristics. Pak. J. Bot. 39(7), 2739-2747.

Amarakoon, D., D. Thavarajah, K. McPhee, and P. Thavarajah. 2012. Iron-, zinc-, and magnesium-rich field peas (Pisum sativum L.) with naturally low phytic acid: a potential food-based solution to global micronutrient malnutrition. J. Food Comp. Anal. 27(1), 8-13. Doi: 10.1016/j.jfca.2012.05.007

Botstein, D., R.L. White, M. Skolnick, and R.W. Davis. 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. Am. J. Hum. Genet. 32(3), 314-331.

Checa-Coral, O.E., J.E. Bastidas-Acosta, and O.C. Narváez-Taimal. 2017. Evaluación agronómica y económica de arveja arbustiva (Pisum sativum L.) en diferentes épocas de siembra y sistemas de tutorado. Rev. U.D.C.A Act. & Div. Cient. 20(2), 279-288. Doi: 10.31910/rudca.v20.n2.2017.380

Checa-Coral, O. and M. Rodriguez. 2015. Resistencia a oídio (Erysiphe polygoni) y rendimiento en arveja afila (Pisum sativum L.). Temas Agrarios 20(2), 58-71. Doi: 10.21897/rta.v20i2.759

Cieslarová, J., P. Hanáček, E. Fialová, M. Hýbl, and P. Smýkal. 2011. Estimation of pea (Pisum sativum L.) microsatellite mutation rate based on pedigree and single-seed descent analyses. J. Appl. Genet. 52(391), 391-401. Doi: 10.1007/s13353-011-0058-9

Cupic, T., M. Tucak, S. Popovic, S. Bolaric, S. Grljusic, and V. Kozumplik. 2009. Genetic diversity of pea (Pisum sativum L.) genotypes assessed by pedigree, morphological and molecular data. J. Food Agric. Environ. 7(3-4), 343-348.

Evanno, G., S. Regnaut, and J. Goudet. 2005. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. Mol. Ecol. 14(8), 2611-2620. Doi: 10.1111/j.1365-294X.2005.02553.x

Excoffier, L. and H.E.L. Lischer. 2010. Arlequin suite ver 3.5: a new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows. Mol. Ecol. Resourc. 10(3), 564-567. Doi: 10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x

Falush, D., M. Stephens, and J.K. Pritchard. 2000. Inference of population structure using multilocus genotype data: dominant markers and null alleles. Mol. Ecol. Notes 7(4), 574-578. Doi: 10.1111/j.1471-8286.2007.01758.x

Ghafoor, A., Z. Ahmad, and R. Anwar. 2005. Genetic diversity in Pisum sativum and a strategy for indigenous biodiversity conservation. Pak. J. Bot. 37(1), 71-77.

Hamon, C., A. Baranger, C.J. Coyne, R.J. McGee, I. Le Goff, V. L’Anthoëne, R. Esnault, J.-P. Rivière, A. Klein, P. Mangin, K.E. McPhee, M. Roux-Duparque, L. Porter, H. Miteul, A. Lesné, G. Morin, C. Onfroy, A. Moussart, B. Tivoli, R. Delourme, and M.-L. Pilet-Nayel. 2011. New consistent QTL in pea associated with partial resistance to Aphanomyces euteiches in multiple French and American environments. Theor. Appl. Genet. 123 261-281. Doi: 10.1007/s00122-011-1582-z

Handerson, C., S.K. Noren, T. Wricha, N.T. Meetei, V.K. Khanna, A. Pattanayak, S. Datt, P.R. Choudhury, and M. Kumar. 2014. Assessment of genetic diversity in pea (Pisum sativum L.) using morphological and molecular markers. Indian J. Genet. Plant Breed. 74(2), 205-212. Doi: 10.5958/0975-6906.2014.00157.6

Jing, R., M.A. Ambrose, M.R. Knox, P. Smykal, M. Hybl, Á. Ramos, C. Caminero, J. Burstin, G. Duc, L.J.M. van Soest, W.K. Święcicki, M.G. Pereira, M. Vishnyakova, G.F. Davenport, A.J. Flavell, and T.H.N. Ellis. 2012. Genetic diversity in European Pisum germplasm collections. Theor. Appl. Genet. 125(2), 367-380. Doi: 10.1007/s00122-012-1839-1

Kearse, M., R. Moir, A. Wilson, S. Stones-Havas, M. Cheung, S. Sturrock, S. Buxton, A. Cooper, S. Markowitz, C. Duran, T. Thierer, B. Ashton, P. Meintjes, and A. Drummond. 2012. Geneious basic: an integrated and extendable desktop software platform for the organization and analysis of sequence data. Bioinformatics 78(12), 1647-1649. Doi: 10.1093/bioinformatics/bts199

Kosterin, O.E. and V.S. Bogdanova. 2014. Efficiency of hand pollination in different pea (Pisum) species and subspecies. Indian J. Genet. Plant Breed. 74(1), 50-55. Doi: 10.5958/j.0975-6906.74.1.007

Loridon, K., K. McPhee, J. Morin, P. Dubreuil, M.L. Pilet-Nayel, G. Aubert, C. Rameau, A. Baranger, C. Coyne, I. Lejeune-Hènaut, and J. Burstin. 2005. Microsatellite marker polymorphism and mapping in pea (Pisum sativum L.). Theor. Appl. Genet. 111(6), 1022-1031. Doi: 10.1007/s00122-005-0014-3

Mike, A. 2008. Garden pea. pp. 3-26. In: Prohens, J. and F. Nuez (eds.). Handbook of plant breeding. Vol. 2: Vegetables II: Fabaceae, Liliaceae, Solanaceae, and Umelliferae. Springer, New York, NY. Doi: 10.1007/978-0-387-74110-9_1

Naeem, S., S. Ahmad, M. Hassan, M. Adil, M.A. Younis, M. Azeem, and M. Ibrahim. 2018. Role of pollinators in pea (Pisum sativum) yield at Peshawar valley. J. Entomol. Zool. Stud. 6(2), 1280-1282.

Nasiri, J., A. Haghnazari, and J. Saba. 2009. Genetic diversity among varieties and wild species accessions of pea (Pisum sativum L.) based on SSR markers. Afr. J. Biotech. 8(15), 3405-3417.

Nei, M. 1973. Analysis of gene diversity in subdivided populations. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 70(12), 3321-3323. Doi: 10.1073/pnas.70.12.3321

Nisar, M., A. Khan, S.F. Wadood, A.A. Shah, and F. Hanci. 2017. Molecular characterization of edible pea through EST-SSR markers. Turk. J. Bot. 41(4), 338-346. Doi: 10.3906/bot-1608-17

Peakall, R. and P.E. Smouse. 2012. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research — an update. Bioinformatics 28(19), 2537-2539. Doi: 10.1093/bioinformatics/bts460

Peralta, E., A. Murillo, N. Marzón, J. Pinzon, and E. Villacrés. 2013. Manual agrícola de frijol y otras leguminosas: cultivos, variedades y costos de producción. Publicación Miscelánea 135. 3th ed. INIAP, Quito.

Ponnaiah, M., E. Shiferaw, M.E. Pè, and E. Porceddu. 2011. Development and application of EST-SSRs for diversity analysis in Ethiopian grass pea. Plant Genet. Resour. 9(2), 276-280. Doi: 10.1017/S1479262111000426

Porras-Hurtado, L., Y. Ruiz, C. Santos, C. Phillips, Á. Carracedo, and M.V. Lareu. 2013. An overview of STRUCTURE: applications, parameter settings, and supporting software. Front. Genet. 4, 98. Doi: 10.3389/fgene.2013.00098

Rana, J.C., M. Rana, V. Sharma, A. Nag, R.K. Chahota, and T.R. Sharma. 2017. Genetic diversity and structure of pea (Pisum sativum L.) germplasm based on morphological and SSR markers. Plant Mol. Biol. Rep. 35(1), 118-129. Doi: 10.1007/s11105-016-1006-y

Rohlf, F.J. 1987. NTSYS-pc: microcomputer programs for numerical taxonomy and multivariate analysis. Am. Stat. 41(4), 330. Doi: 10.2307/2684761

Smýkal, P., C. Coyne, R. Redden, and N. Maxted. 2013. Peas. pp. 41-80. In: Singh, M., H.D. Upadhyaya, and I.S. Bisht (eds.). Genetic and genomic resources of grain legume improvement. Elsevier Science, London.

Smýkal, P., M. Hýbl, J. Corander, J. Jarkovský, A.J. Flavell, and M. Griga. 2008. Genetic diversity and population structure of pea (Pisum sativum L.) varieties derived from combined retrotransposon, microsatellite and morphological marker analysis. Theor. Appl. Genet. 117(3), 413-424. Doi: 10.1007/s00122-008-0785-4

Teshome, A., T. Bryngelsson, K. Dagne, and M. Geleta. 2015. Assessment of genetic diversity in Ethiopian field pea (Pisum sativum L.) accessions with newly developed EST-SSR markers. BMC Genet. 16(1), 102. Doi: 10.1186/s12863-015-0261-5

UPOV. 2009. Guidelines for the conduct of tests for distinctness,uniformity, and stability of Pisum sativum L. TG/7/10 Rev. International Union for the Protection of New Varieties of Plants, Geneva.

Vallejo, F.A. and E.I. Estrada. 2002. Mejoramiento genético en plantas. Universidad Nacional de Colombia, Palmira, Colombia.

Vieira, M.L.C., L. Santini, A.L. Diniz, and C.F. Munhoz. 2016. Microsatellite markers: what they mean and why they are so useful. Genet. Mol. Biol. 39(3), 312-328. Doi: 10.1590/1678-4685-GMB-2016-0027

Zong, X., R.J. Redden, Q. Liu, S. Wang, J. Guan, J. Liu, Y. Xu, X. Liu, J. Gu, L. Yan, P. Ades, and R. Ford. 2009. Analysis of a diverse global Pisum sp. collection and comparison to a chinese local P. sativum collection with microsatellite markers. Theor. Appl. Genet. 118, 193-204. Doi: 10.1007/s00122-008-0887-z

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