Genetic diversity and phylogenetic relationships among and within Amaranthus spp. using RAPD markers

• Reda H. Sammour ^[1] ; Mohammed Mira ^[2] ; Safa Radwan ^[2] ; Salwa Fahmey ^[1]
  1. [1] King Saud University

     King Saud University

     Arabia Saudí

     
  2. [2] Tanta University

     Tanta University

     Egipto

     
• Localización: Revista Mexicana de Biodiversidad, ISSN 1870-3453, ISSN-e 2007-8706, Vol. 91, Nº. 3, 2020, págs. 1-14
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Diversidad genética y relaciones filogenéticas entre y dentro de Amaranthus spp. utilizando marcadores RAPD
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• Resumen
  • español

    Se usaron marcadores aleatorios de ADN polimórfico (RAPD) para investigar la diversidad genética y las relaciones filogenéticas entre 10 especies pertenecientes al género Amaranthus L. Los resultados mostraron que el polimorfismo en las especies cultivadas fue menor que en las silvestres, lo que refleja las presiones de selección asociadas con la domesticación en la diversidad genética en las especies cultivadas. Se detectó un marcador RAPD específico para A. powellii PI 572262, A. tricolor PI 462129, A. palmeri PI 607455, A. caudatus PI 511679 y A.

    quitensis PI 511744. El índice de similitud media general de los fragmentos amplificados generados por los cebadores RAPD en el ADN genómico de las accesiones de Amaranthus, indicó que A. hypochondriacus es el amaranto de grano más cercano a A. hybridus, seguido de A. caudatus y A. cruentus. A. tricolor mostró una distancia genética máxima al amaranto de grano, lo que confirmó su clasificación morfológica en un subgénero distinto, i.e., Albersia.

    Del mismo modo, las accesiones de A. palmeri se separaron en un grupo distinto, apoyando su clasificación en un subgénero distinto, i.e., Acnida. Las accesiones de A. hybridus se agruparon junto con amaranto de grano, lo que apoya la hipótesis que propone a A. hybridus como progenitor único de los amarantos de grano. A. spinosus se separó en un eje de coordenadas principales distinto, lo que indica su baja correlación con otras especies y confirma su clasificación morfológica en una sección distinta, i.e. Centrusa.

  • English

    Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) markers were used to investigate genetic diversity and phylogenetic relationships among 10 species belonging to the genus Amaranthus L. The results showed that the polymorphism in cultivated species was lower than that in wild ones, reflecting the selection pressures of domestication on genetic diversity in cultivated species. A specific RAPD marker was detected for each of A. powellii PI 572262, A. tricolor PI 462129, A. palmeri PI 607455, A. caudatus PI 511679 and A. quitensis PI 511744. The overall mean similarity index of amplified fragments generated by RAPD primers on genomic DNA of Amaranthus accessions indicated that A. hypochondriacus was the closest grain amaranth to A. hybridus, followed by A. caudatus and A. cruentus. A.

    tricolor had a maximum genetic distance from grain amaranth species, confirming its morphological classification in a distinct subgenus Albersia. Similarly, the accessions of A. palmeri were separated in a distinct cluster, supporting its classification in a distinct subgenus Acnida. A. hybridus accessions were gathered together with grain amaranth species, thereby supporting the single progenitor hypothesis for grain amaranths. A. spinosus was separated on a distinct principal coordinate axe, indicating its low correlation with other species and confirming its morphological classification in a distinct section, i.e. Centrusa.