Comparative study of the discriminating capacity of DNA markers and their effectiveness in establishing genetic relationships in the genus Tigridia

• Autores: Jesús I. Reyes Díaz, Amaury M. Arzate Fernández, José L. Piña Escutia, L. M. Vázquez García
• Localización: Agrociencia, ISSN 2521-9766, ISSN-e 1405-3195, Vol. 49, Nº. 4, 2015, págs. 361-372
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estudio comparativo de la capacidad de discriminación de marcadores de ADN y su efectividad en el establecimiento de relaciones genéticas en el género Tigridia
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• Resumen
  • español

    Tigridia Jussieu es un género endémico de México, su taxonomía es difícil, y la información sobre su variabilidad genética es limitada. Una evaluación de la diversidad usando diferentes marcadores de ADN, como marcadores de inter-secuencias simples repetidas (ISSR) y amplificación aleatoria de ADN polimórfico (RAPD), será útil para establecer una descripción de base amplia, para la conservación de germo-plasma mejorado y la identificación de germoplasma para el mapeo del genoma y el cultivo de estas especies. Así, el objetivo de este estudio fue caracterizar 15 especies silvestres de Tigridia usando marcadores moleculares RAPD e ISSR. Este estudio se realizó en el Laboratorio de Biología Molecular Vegetal de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Autónoma del Estado de México, entre agosto y noviembre de 2011. En este estudio, 13 iniciadores RAPD de 10, 15 y 20 b y cinco iniciadores ISSR de tipo anclado (ASSR) de 17 b fueron usados para evaluar el nivel de variación genética entre las 15 especies silvestres de Tigridia. Con ambos marcadores se tuvieron 163 bandas amplificadas, de las cuales 150 (92.02%) eran polimórficas. Los iniciadores RAPD de 10 b generaron 12 bandas específicas con un polimorfismo de 95.12 %, para los iniciadores de 15 b esos valores fueron cinco y 82.93 % y ocho y 94.59 % para los de 20 b, respectivamente. Los iniciadores RAPD agrupados presentaron un polimorfismo de 90.76 %, la distancia genética (G D) entre las especies varió de 0.16 (entre T. illecebrosa y T. huajuapanensis) a 0.57 (entre T. multiflora y T. augusta). Los iniciadores ISSR mostraron más polimorfismo (95.45 %) que los iniciadores RAPD. Con los iniciadores ASSR la asociación genética mayor (G D=0.89) se observó entre T. mexicana ssp. mexicana y T. durangense, mientras que los menos relacionados fueron T. vanhouttei spp. vanhoutteiy T. multiflora (G D = 0.14). Este estudio mostró que los iniciadores aleatorios de 10 bases y los iniciadores anclados de 17 bases fueron más eficientes para detectar el polimorfismo y diferenciación genética entre la especies de Tigridia.

  • English

    Tigridia Jussieu is an endemic genus to Mexico and taxonomically difficult with limited information about its genetic variability. A diversity assessment conducted using different DNA markers as an inter simple sequence repeat (ISSR) and random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers will be helpful in the establishment of a broad-based description for improved germplasm curation and the identification of germplasm for genome mapping and breeding of these species. Thus, the objective of this study was to characterize 15 wild species of Tigridia by using RAPD and ISSR molecular markers. This study was carried out in the laboratory of Plant Molecular Biology at the Faculty of Agricultural Sciences of the Universidad Autónoma del Estado de México between August and November of 2011. In this assay, 13 RAPD primers of 10, 15 and 20 b, and five ISSR primers of the anchored type (ASSR) of 17 b were used to assess the level of genetic variation among 15 wild species of Tigridia. With both markers there were 163 amplified bands of which 150 (92.02 %) were polymorphic. The RAPD primers of 10 b generated 12 specific bands with a polymorphism of 95.12 %, for 15 b primers those values were five and 82.93 %, and for 20 b primers eight and 94.59 %, respectively. The RAPD pooled primers presented a polymorphism of 90.76 %, the genetic distance (Gd) among the species ranged from 0.16 (between T. illecebrosa and T. huajuapanensis) to 0.57 (between T. multiflora and T. augusta). The ISSR primers showed more polymorphism (95.45 %) than RAPD primers. With ASSR primers the highest genetic association (Gd = 0.89) was observed between T. mexicana ssp. mexicana and T. durangense, whereas the least related were T. vanhouttei spp. vanhouttei and T. multiflora (Gd=0.14). This study shows that 10 base random primers and 17 base anchored primers were more efficient to detect polymorphism and genetic differentiation among Tigridia species.