Resumen de Microsatellite-based genetic diversity and grain quality variation in chickpea genotypes from Mexico and international collections

Jeanett Chavez Ontiveros, María F. Quintero Soto, Karen V. Pineda Hidalgo, Héctor S. López, Cuauhtémoc Reyes Moreno, José Antonio Garzón Tiznado, José Angel López Valenzuela

• español

  Los programas de mejoramiento genético del garbanzo ( Cicer arietinum L.) en el noroeste de México se han enfocado en el desarrollo de cultivares tipo Kabuli con semillas extragrandes, pero se requieren esfuerzos adicionales para generar genotipos con mejores características de calidad de grano. La información sobre la diversidad genética molecular del germoplasma de garbanzo mexicano y otros genotipos de colecciones internacionales puede ser valiosa para mejorar las propiedades nutricionales. El objetivo de este estudio fue determinar la diversidad genética con base en marcadores microsatélites y la variación en las características de calidad de grano de 14 genotipos de garbanzo tipo Kabuli de México y nueve genotipos tipo Desi de otros países. La hipótesis fue que la variación genética detectada permite la diferenciación de los genotipos según su origen. El ADN se extrajo y se analizó con 31 marcadores distribuidos en el genoma del garbanzo. Un total de 164 alelos (promedio de 5.3 alelos por locus) se obtuvo y una diversidad genética total de 0.72, lo que demuestra una amplia base genética de los garbanzos analizados. El análisis de agrupamiento UPGMA, la estructura poblacional basada en modelos y el análisis de componentes principales revelaron dos grupos principales, uno formado por los garbanzos tipo Desi y el otro por genotipos tipo Kabuli. Los garbanzos también presentaron una amplia variabilidad en el color de la cubierta de la semilla, el peso de la semilla, la proporción de la cubierta de la semilla y el contenido de almidón, proteína y fenólicos, lo cual se asoció significativamente con 12 marcadores microsatélites. Estos materiales genéticos representan una amplia fuente de variación para mejorar la calidad de grano del garbanzo.

• English

  Chickpea ( Cicer arietinum L.) breeding programs in Northwestern Mexico have focused in developing extra-large- seeded Kabuli cultivars, but additional efforts are required to generate genotypes with better grain quality traits. Information about molecular genetic diversity of Mexican chickpea germplasm and other genotypes from international collections may be valuable sources to improve nutritional properties. The aim of this study was to determine the genetic diversity based on microsatellite markers and the variation in grain quality traits of 14 Kabuli genotypes from Mexico and nine Desi genotypes from other countries. The hypothesis was that the genetic variation detected allows the differentiation of the genotypes according to their origin. DNA was extracted and analyzed with 31 markers distributed across the chickpea genome. A total of 164 alleles were obtained (average of 5.3 alleles per locus) and a total gene diversity of 0.72, which demonstrated a broad genetic base of the chickpeas analyzed. The UPGMA-cluster analysis, model- based population structure and principal component analysis revealed two major groups, one formed by Desi chickpeas and the other by Kabuli genotypes. The chickpeas also showed a wide variability in seed coat color, seed weight, seed coat proportion, and starch, protein and phenolics content, which was significantly associated with 12 microsatellite markers.

  These genetic materials represent a broad source of variation for improving chickpea grain quality.