Characterization of Genetic Diversity in Accessions of Prunus salicina Lindl: Keeping fruit flesh color ideotype while adapting to water stressed environments

Autores
Acuña, Cintia Vanesa; Rivas, Juan Gabriel; Brambilla, Silvina Maricel; Cerrillo, Teresa; Frusso, Enrique Alberto; García, Martina Inés; Villalba, Pamela Victoria; Aguirre, Natalia Cristina; Sabio y Garcia, Julia Veronica; Martínez, María C.; Hopp, Horacio Esteban; Marcucci Poltri, Susana Noemí
Año de publicación
2019
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The genetic diversity of 14 Japanese plum (Prunus salicina Lindl) landraces adapted to an ecosystem of alternating flooding and dry conditions was characterized using neutral simple sequence repeat (SSR) markers. Twelve SSRs located in six chromosomes of the Prunus persica reference genome resulted to be polymorphic, thus allowing identification of all the evaluated landraces. Differentiation between individuals was moderate to high (average shared allele distance (DAS) = 0.64), whereas the genetic diversity was high (average indices polymorphism information content (PIC) = 0.62, observed heterozygosity (Ho) = 0.51, unbiased expected heterozygosity (uHe) = 0.70). Clustering and genetic structure approaches grouped all individuals into two major groups that correlated with flesh color. This finding suggests that the intuitive breeding practices of growers tended to select plum trees according to specific phenotypic traits. These neutral markers were adequate for population genetic studies and cultivar identification. Furthermore, we assessed the SSR flanking genome regions (25 kb) in silico to search for candidate genes related to stress resistance or associated with other agronomic traits of interest. Interestingly, at least 26 of the 118 detected genes seem to be related to fruit quality, plant development, and stress resistance. This study suggests that the molecular characterization of specific landraces of Japanese plum that have been adapted to extreme agroecosystems is a useful approach to localize candidate genes which are potentially interesting for breeding.
Fil: Acuña, Cintia Vanesa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
Fil: Rivas, Juan Gabriel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
Fil: Brambilla, Silvina Maricel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
Fil: Cerrillo, Teresa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Norte. Estación Experimental Agropecuaria Delta del Paraná; Argentina
Fil: Frusso, Enrique Alberto. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación de Recursos Naturales. Instituto de Recursos Biológicos; Argentina
Fil: García, Martina Inés. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
Fil: Villalba, Pamela Victoria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
Fil: Aguirre, Natalia Cristina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
Fil: Sabio y Garcia, Julia Veronica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
Fil: Martínez, María C.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
Fil: Hopp, Horacio Esteban. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
Fil: Marcucci Poltri, Susana Noemí. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
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Differentiation between individuals was moderate to high (average shared allele distance (DAS) = 0.64), whereas the genetic diversity was high (average indices polymorphism information content (PIC) = 0.62, observed heterozygosity (Ho) = 0.51, unbiased expected heterozygosity (uHe) = 0.70). Clustering and genetic structure approaches grouped all individuals into two major groups that correlated with flesh color. This finding suggests that the intuitive breeding practices of growers tended to select plum trees according to specific phenotypic traits. These neutral markers were adequate for population genetic studies and cultivar identification. Furthermore, we assessed the SSR flanking genome regions (25 kb) in silico to search for candidate genes related to stress resistance or associated with other agronomic traits of interest. Interestingly, at least 26 of the 118 detected genes seem to be related to fruit quality, plant development, and stress resistance. This study suggests that the molecular characterization of specific landraces of Japanese plum that have been adapted to extreme agroecosystems is a useful approach to localize candidate genes which are potentially interesting for breeding.Fil: Acuña, Cintia Vanesa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Rivas, Juan Gabriel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. 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Fil: Acuña, Cintia Vanesa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
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Fil: Martínez, María C.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina
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