Caracterización molecular de arveja arbustiva (Pisum sativum L) en la zona cerealista del departamento de Nariño, Colombia

Abstract

La arveja (Pisum sativum L.) es uno de los cultivos domesticados más antiguos, altamente valorados y ampliamente cultivados en todo el mundo. Sin embargo, en Colombia esta especie carece de estudios genéticos que permitan establecer la variabilidad total. Se estudió la estructura y diversidad genética en una colección de 50 introducciones de arveja arbustiva provenientes del departamento de Nariño con 16 marcadores de repetición de secuencia simple (SSR). El promedio del contenido de información polimórfica (PIC) fue 0,62 con un total de 28 alelos y 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 0.09± 0.08 y la esperada (He) 0.42± 0.33, indicando un alto nivel de endogamia (Fis= 0.60) demostrando la naturaleza homocigota de P. sativum. Se infirieron las relaciones genéticas por medio de un análisis de similitud y un análisis Bayesiano (STRUCTURE) detectando dos agrupaciones para los genotipos de arveja analizados, con una alta similitud con las características agromorfológicas de cada genotipo. A pesar de la baja heterocigosis, los valores de heterocigosidad espera de la población total (He = 0.60) y de la agrupación 2 (He = 0.70) así como la presencia de alelos únicos y raros, muestran un nivel de variabilidad genética en la colección. Los resultados del presente estudio serán útiles para programas de pre - mejoramiento de la misma.

The pea (Pisum sativum L.) is one of the oldest domesticated crops, which is highly valued and widely cultivated throughout the world. The structure and genetic diversity were studied in a collection of 50 pea shrubs accessions from department of Nariño with 16 simple sequence repeats (SSR) markers, whose average polymorphic information content (PIC) was 0.62. SSR markers amplified 28 alleles with an average of 4 alleles per locus, with locus AB71 and D21 being the ones which amplified the largest number of alleles (6). The observed heterozygosity (Ho) was 0.09 and the expected heterozygosity (He) 0.42, indicating an elevated level of inbreeding (FIS = 0.60) and demonstrating the homozygous nature of P. sativum. Genetic relationships were inferred by a similarity index (DICE) and a Bayesian Analysis (STRUCTURE), detecting two clusters for the analyzed peas’ genotypes and presenting high similarity in the agromorphological characteristics of each genotype. The combined discrimination power, using seven microsatellites molecular markers, was 99.99% indicating that these markers are very useful for genetic studies in peas. The results of this study are useful for P. Sativum pre-breeding programs.