Molecular characterisation of a germplasm bank for theobroma genus using the rapd technique

Abstract

RAPD markers (Random Amplified Polymorphic DNA) were used for analysing 145 individuals (128 T. grandiflorum and 17 T. bicolor) from the ex situ Theobroma genus germplasm bank at Instituto Sinchi, located at San José del Guaviare. 5 primers able to generated polymorphism were selected from an initial set of 20, generating 114 bands that enable to us to distinguish between more than 99% of individuals analysed: 57 bands for T. grandiflorum (84.2% polymorphic), 45 bands for T. bicolor (26.7% polymorphic) and 12 bands shared between the two species (58.3% polymorphic). A high degree of intra-specific similarity particularly in T. bicolor was established from the similarity matrix obtained by using the Dice index and represented in a UPGMA dendrogram and the principal components analysis (PCA). The comparison of this analysis with a previous morpho-agronomic evaluation of some T. grandiflorum individuals revealed that the groups generated on the basis of its agronomic and morphological traits were heterogeneous at molecular level. The obtained information will be used as a tool in strategies regarding maintenance, enrichment and use of the germplasm bank. Key words: Theobroma grandiflorum, Theobroma bicolour, RAPD, molecular characterisation.

Mediante la utilización de marcadores RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), se analizaron 145 materiales (128 de T. grandiflorum y 17 de T. bicolor) pertenecientes al banco de germoplasma ex situ del género Theobroma del Instituto Sinchi, localizado en San José del Guaviare. A partir de un número inicial de 20, se seleccionaron los 5 cebadores capaces de generar mayor número de polimorfismos para generar 114 bandas que lograron distinguir entre más del 99% de los materiales analizados: 57 bandas para T. grandiflorum (84,2% polimórficas), 45 bandas para T. bicolor (26,7% polimórficas) y 12 bandas compartidas entre las dos especies (58,3% polimórficas). A partir de la matriz de semejanza generada utilizando el índice de Dice, representada en un dendrograma UPGMA, y el análisis de componentes principales, se determinó un alto grado de semejanza intraespecífica en los materiales analizados, particularmente en T. bicolor. Luego de comparar este análisis con el morfoagronómico previamente realizado en algunos materiales de T. grandiflorum, se encontró que los grupos generados por dicha evaluación morfológica y agronómica son heterogéneos a nivel molecular. La información obtenida se utilizará como herramienta para la toma de decisiones en cuanto a las estrategias de mantenimiento, enriquecimiento y uso del banco. Palabras clave: Theobroma grandiflorum, Theobroma bicolor, RAPD, caracterización molecular.