Molecular versus morphological markers to describe variability in sugar cane (Saccharum officinarum) for germplasm management and conservation

Autores
Pocovi, Mariana Inés; Collavino, Norma Graciela; Gutiérrez, Angela Verónica; Taboada, Gisel María; Castillo, Veronica; Delgado, Romina Paola; Mariotti, Jorge
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
La caña de azúcar es uno de los cultivos industriales más importantes de regiones tropicales y subtropicales. El INTA (Argentina) administra un Banco de Germoplasma de caña de azúcar y lleva a cabo un programa de mejora. El presente trabajo fue diseñado para estimar la variabilidad fenotípica y genética entre 65 accesiones de caña de azúcar seleccionadas del INTA. Se aplicaron métodos de clasificación y ordenamiento en el análisis de datos morfológicos y de SSR. EL Análisis de Procrustes Generalizado permitió evaluar la correlación entre las relaciones establecidas a partir de ambos tipos de marcadores. Un buen ajuste entre los dendrogramas y las matrices de similitud fue soportado por un alto coeficiente de correlación cofenética (r=0,82, p<0,0001; r=0,73, p<0,0001; r=0,82, p<0,0001 para datos cuantitativos, cualitativos y moleculares respectivamente). La presencia de una estructura poblacional fue reconocida cuando se consideraron los diferentes tipos de datos. El Procrustes permitió detectar aquellas accesiones que serían responsables de la baja correlación detectada entre configuraciones individuales (73%). Tanto los marcadores morfológicos como los moleculares resultaron lo suficientemente discriminativos para diferenciar accesiones. No obstante, no fue posible correlacionar las asociaciones establecidas por los marcadores con el origen de los materiales. Las distancias fenotípicas y genéticas basadas en información morfológica y molecular será de utilidad para asistir en la conservación y organización de los materiales de la colección y elegir combinaciones parentales con propósito de mejora.
Sugarcane is one of the most important industrial crops in tropical and subtropical regions. INTA (Argentina) administrates a Sugarcane Germplasm Bank and carries out a breeding program. The current study was designed to assess the phenotypic and genetic diversity among 65 sugarcane accessions selected from the INTA. Clustering and ordination methods based on quantitative and qualitative morphological traits and SSR data were applied. Generalized Procrustes Analysis allowed evaluating the correlation between relationships established with both markersA good of fit between dendrograms and similarity matrices were revealed by high cophenetic coefficients (r=0.82, p<0.0001; r=0.73, p<0.0001; r=0.82, p<0.0001 for phenotypic quantitative, phenotypic qualitative and molecular data respectively). The presence of different reliable population structure was observed when considering different data sources. Procrustes allowed finding those accessions that should have been responsible for the low correlation found between the individual configurations (73%). Both morphologic and molecular markers resulted discriminative enough to differentiate among accessions. It was not possible, however, to correlate associations of markers with the origin of materials. Phenotypic and genetic distances based on morphology and molecular information serves to assist conservation and organization of collection of materials, and the choice of parent combinations for breeding purposes.
Fil: Pocovi, Mariana Inés. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina
Fil: Collavino, Norma Graciela. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina
Fil: Gutiérrez, Angela Verónica. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta; Argentina
Fil: Taboada, Gisel María. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta; Argentina
Fil: Castillo, Veronica. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina
Fil: Delgado, Romina Paola. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta; Argentina
Fil: Mariotti, Jorge. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina
Materia
ANÁLISIS MULTIVARIADO
CARACTERES MORFOLÓGICOS
SSR
CAÑA DE AZÚCAR
VARIABILIDAD
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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spelling Molecular versus morphological markers to describe variability in sugar cane (Saccharum officinarum) for germplasm management and conservationMarcadores moleculares y morfológicos para la descripción de variabilidad en caña de azúcar (Saccharum officiarum) con fines de manejo y conservación de germoplasmaPocovi, Mariana InésCollavino, Norma GracielaGutiérrez, Angela VerónicaTaboada, Gisel MaríaCastillo, VeronicaDelgado, Romina PaolaMariotti, JorgeANÁLISIS MULTIVARIADOCARACTERES MORFOLÓGICOSSSRCAÑA DE AZÚCARVARIABILIDADhttps://purl.org/becyt/ford/4.1https://purl.org/becyt/ford/4La caña de azúcar es uno de los cultivos industriales más importantes de regiones tropicales y subtropicales. El INTA (Argentina) administra un Banco de Germoplasma de caña de azúcar y lleva a cabo un programa de mejora. El presente trabajo fue diseñado para estimar la variabilidad fenotípica y genética entre 65 accesiones de caña de azúcar seleccionadas del INTA. Se aplicaron métodos de clasificación y ordenamiento en el análisis de datos morfológicos y de SSR. EL Análisis de Procrustes Generalizado permitió evaluar la correlación entre las relaciones establecidas a partir de ambos tipos de marcadores. Un buen ajuste entre los dendrogramas y las matrices de similitud fue soportado por un alto coeficiente de correlación cofenética (r=0,82, p<0,0001; r=0,73, p<0,0001; r=0,82, p<0,0001 para datos cuantitativos, cualitativos y moleculares respectivamente). La presencia de una estructura poblacional fue reconocida cuando se consideraron los diferentes tipos de datos. El Procrustes permitió detectar aquellas accesiones que serían responsables de la baja correlación detectada entre configuraciones individuales (73%). Tanto los marcadores morfológicos como los moleculares resultaron lo suficientemente discriminativos para diferenciar accesiones. No obstante, no fue posible correlacionar las asociaciones establecidas por los marcadores con el origen de los materiales. Las distancias fenotípicas y genéticas basadas en información morfológica y molecular será de utilidad para asistir en la conservación y organización de los materiales de la colección y elegir combinaciones parentales con propósito de mejora.Sugarcane is one of the most important industrial crops in tropical and subtropical regions. INTA (Argentina) administrates a Sugarcane Germplasm Bank and carries out a breeding program. The current study was designed to assess the phenotypic and genetic diversity among 65 sugarcane accessions selected from the INTA. Clustering and ordination methods based on quantitative and qualitative morphological traits and SSR data were applied. Generalized Procrustes Analysis allowed evaluating the correlation between relationships established with both markersA good of fit between dendrograms and similarity matrices were revealed by high cophenetic coefficients (r=0.82, p<0.0001; r=0.73, p<0.0001; r=0.82, p<0.0001 for phenotypic quantitative, phenotypic qualitative and molecular data respectively). The presence of different reliable population structure was observed when considering different data sources. Procrustes allowed finding those accessions that should have been responsible for the low correlation found between the individual configurations (73%). Both morphologic and molecular markers resulted discriminative enough to differentiate among accessions. It was not possible, however, to correlate associations of markers with the origin of materials. Phenotypic and genetic distances based on morphology and molecular information serves to assist conservation and organization of collection of materials, and the choice of parent combinations for breeding purposes.Fil: Pocovi, Mariana Inés. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; ArgentinaFil: Collavino, Norma Graciela. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; ArgentinaFil: Gutiérrez, Angela Verónica. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta; ArgentinaFil: Taboada, Gisel María. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta; ArgentinaFil: Castillo, Veronica. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales; ArgentinaFil: Delgado, Romina Paola. 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Sugarcane is one of the most important industrial crops in tropical and subtropical regions. INTA (Argentina) administrates a Sugarcane Germplasm Bank and carries out a breeding program. The current study was designed to assess the phenotypic and genetic diversity among 65 sugarcane accessions selected from the INTA. Clustering and ordination methods based on quantitative and qualitative morphological traits and SSR data were applied. Generalized Procrustes Analysis allowed evaluating the correlation between relationships established with both markersA good of fit between dendrograms and similarity matrices were revealed by high cophenetic coefficients (r=0.82, p<0.0001; r=0.73, p<0.0001; r=0.82, p<0.0001 for phenotypic quantitative, phenotypic qualitative and molecular data respectively). The presence of different reliable population structure was observed when considering different data sources. Procrustes allowed finding those accessions that should have been responsible for the low correlation found between the individual configurations (73%). Both morphologic and molecular markers resulted discriminative enough to differentiate among accessions. It was not possible, however, to correlate associations of markers with the origin of materials. Phenotypic and genetic distances based on morphology and molecular information serves to assist conservation and organization of collection of materials, and the choice of parent combinations for breeding purposes.
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