Caracterización molecular de accesiones de Coffea arabica L. de Trujillo, Valle del Cauca, Colombia usando marcadores SSR
DOI:
https://doi.org/10.5216/rbn.v21i1.78154Palabras clave:
microsatélites, diversidad genética, estructura genética, selección artificialResumen
Coffea arabica es una de las especies más importantes a nivel económico, al producir una de las bebidas más consumidas en el mundo. Este estudio evaluó molecularmente algunas de las variedades de café cultivadas en el departamento del Valle del Cauca con el fin de que los resultados contribuyan a direccionar los planes de mejoramiento y fomentar la producción de café regional. Se muestrearon en 140 individuos correspondientes a cinco variedades de café y se usaron ocho marcadores microsatélite para hacer la caracterización molecular a partir de los estimadores de diversidad genética, un dendrograma basados en las distancias de Nei y un AMOVA. Se encontró una heterocigosidad promedio observada muy baja (0.004), sin embargo, la heterocigosidad promedio esperada junto con el número de haplotipos mostraron que a pesar de haber sido sometidas a programas de mejoramiento aún existe una gran diversidad genética en todas las variedades. Esto junto con el resultado del AMOVA, revelan que esta diversidad se encuentra alojada en diferentes tipos de homocigotos que provocan una gran variación al comparar los individuos dentro de cada variedad. Finalmente, las distancias de Nei muestran una diferenciación de la variedades siendo más parecidas aquellas con una mayor intensidad de selección artificial.
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Acosta-Alba, I., J. Boissy, E. Chia & N. Andrieu. 2020. Integrating diversity of smallholder coffee cropping systems in environmental analysis. The Intl J. of Life Cycle Assessment. 25: 252-266.
Alemayehu, T., D. Crouzillat, V. Petiard & P. Brouhan. 2010. Genetic diversity of Arabica coffee (Coffea arabica L.) collections. EJAST. 1: 63-79.
Alvarado, G., H. E. Posada, & H. A. Cortina. 2005. Castillo: Nueva variedad de café con resistencia a la roya. Avances Técnicos Cenicafé, 337, 1-8.
Ballesteros-Angulo, M. M. & D. Escudero-Valderrama. 2019. Eje Cafetero: de centro productor de café a principal punto turístico de grano en el país. Bachelor Dissertation. Universidad del Rosario, Bogotá, Colombia.
Benti, T., E. Gebre, K. Tesfaye, G. Berecha, P. Lashermes, M. Kyallo & K. Nasser Yao. 2021. Genetic diversity among commercial arabica coffee (Coffea arabica L.) varieties in Ethiopia using simple sequence repeat markers. J. of Crop Improvement. 35(2): 147-168, DOI: https://doi.org/10.1080/15427528.2020.1803169
Bustamante, J., A. Sarmiento, A. Casanova, E. Contreras, C. Yánez, C. Romero, I. Peña, A. Verenzuela, N. Morales, J. Garnica & N. de Colmenares. 2001. Caracterización de resistencia incompleta a Hemileia vastatrix en genotipos de café (Coffea arabica L.) variedad Bramón I. Bioagro. 13(2): 65-70.
Campuzano-Duque, L.F., J. C. Herrera, C. Ged, M. Wohlgemuth. 2021. Bases for the Establishment of Robusta Coffee (Coffea canephora) as a New Crop for Colombia. Agronomy. 11: 2550. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy11122550
Castillo, J. & L. G. Moreno. 1988. La Variedad Colombia: Selección de un cultivar compuesto resistente a la roya del cafeto. Cenicafé.
Carvalho, A. & C. A. Krug. 1949. Agentes de polinização da flor do cafeeiro (Coffea arabica L. Bragantia. 9: 11-24.
Chase, M. W. & H. H. Hills. 1991. Silica gel: an ideal material for field preservation of leaf samples for DNA studies. Taxon. 40(2): 215-220.
Clarindo, W. R. & C. R. Carvalho. 2008. First Coffea arabica karyogram showing that this species is a true allotetraploid. Plant Systematics and Evol. 274: 237-241.
Doyle, J. J. & J. L. Doyle. 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochem Bull. 19: 11-15.
Flórez, C. P., J. C. Arias & H. Duque. 2017. Guía para la caracterización de las variedades de café: Claves para su identificación. Avances Técnicos Cenicafé. 476: 1-12.
Fraser, A. S. 1972. An introduction to population genetic theory. By J. F. Crow and M. Kimura. Harper and Row, New York. 656 pp. 1970. Teratology. 5: 386-387. DOI: https://doi.org/10.1002/tera.1420050318
Healey, A., A. Furtado, T. Cooper & R. J. Henry. 2014. Protocol: a simple method for extracting next-generation sequencing quality genomic DNA from recalcitrant plant species. Plant methods. 10(1): 1-8.
Hussein, M. A. A., A. A. A. Al-Azab, S. S. Habib, F. M. El Sherif & H. A. El-Garhy. 2017. Genetic diversity, structure and DNA fingerprint for developing molecular IDs of Yemeni coffee (Coffea arabica L.) Germplasm assessed by SSR Markers. Egypt J. Plant Breed. 203: 1-25.
ICO. 2018. Aspectos Botánicos. International Coffee Organization.
ICO. 2023. Informe de mercado de café: enero 2023. http://www.ico.org/es/botanical_c.asp?%20section=Acerca_del_caf%E9. Acceso 21 julio 2023.
Jingade, P., A. K. Huded, B. Kosaraju & M. K. Mishra. 2019. Diversity genotyping of Indian coffee (Coffea arabica L.) germplasm accessions by using SRAP markers. J. of Crop Improvement. 33(3): 327-345. DOI: https://doi.org/10.1080/15427528.2019.1592050
Lashermes, P., J. Cros, P. Marmey & A. Charrier. 1993. Use of random amplified DNA markers to analyses genetic variability and relationships of Coffea species. Genet. Resour. Crop Evol. 40: 91-99.
López-Gartner, G., H. Cortina, S. R. McCouch & M. D. P. Moncada. 2009. Analysis of genetic structure in a sample of coffee (Coffea arabica L.) using fluorescent SSR markers. Tree genetics & genomes. 5(3): 435-446.
Maldonado Londoño, C., L. Giraldo & C. Flórez-Ramos. 2020. Resistencia genética a la Enfermedad de la Cereza del Café en variedades cultivadas en Colombia. Rev. Cenicafé. 71: 68-90.
Maluf, M. P., M. Silvestrini, L. M. de C. Ruggiero, O. Guerreiro Filho & C. A. Colombo. 2005. Genetic diversity of cultivated Coffea arabica inbred lines assessed by RAPD, AFLP and SSR marker systems. Scientia Agricola. 62(4): 366–373. DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-90162005000400010
Mansilla-Samaniego, R., R. Espejo-Joya, G. Bernacchia, J. Wither-Villavicencio, C. Quispe-Apaza & C. López-Bonilla. 2021. Genetic diversity and population structure of a Peruvian Coffea arabica L. collection. Chilean J. of agricultural R. 81(2): 138-150. DOI: https://dx.doi.org/10.4067/S0718-58392021000200138
Moncada, P. & S. McCouch. 2004. Simple sequence repeat diversity in diploid and tetraploid Coffea species. Genome. 47(3): 501–509. DOI: https://doi.org/10.1139/g03-129
Nei, M. 1978. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics. 89: 583-590.
Omingo, D. O., C. O. Omondi, J. Cheserek, S. Runo & D. Okun. 2017. Diversity analysis of selected coffee genotypes using microsatellites and random amplified polymorphic DNA in Kenya. Intl. J. Biot. Food. Sci. 5: 1-9.
Peakall, R. & P. E. Smouse. 2012. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research an update. Bioinformatics. 28: 2537e2539.
Preedy, V. R. 2015. Coffee in Health and Disease Prevention. Cambridge, Academic Press.
Pruvot-Woehl, S., S. Krishnan, W. Solano, T. Schilling, L. Toniutti, B. Bertrand & C. Montagnon. 2020. Authentication of Coffea arabica varieties through DNA Fingerprinting and its Significance for the Coffee Sector. J. of AOAC Intl. 103(2): 325-334.
Reynolds, M. & J. H. Braun. 2022. A Breeding Methods: Line Development. pp. 69-82. In: Rutkoski, C., M. Krause & M. Sorrells (Eds.), Wheat Improvement Food Security in a Changing Climate. Springer International Publishing.
Romero, J. V., G. C. Camayo, L. F. González, H. A. Cortina & J. C. Herrera. 2010. Caracterización citogenética y morfológica de híbridos interespecíficos entre C. arabica y las especies diploides C. liberica y C. eugenioides. Cenicafé. 61(3): 206-221.
Rovelli, P., R. Mettulio, F. Anthony, F. Anzueto, P. Lashermes & G. Graziosi. 2000. Microsatellites in Coffea arabica L. pp. 123-133. In: Coffee biotechnology and quality: Proceedings of the 3rd international seminar on biotechnology in the Coffee Agro-Industry, Londrina, Brazil. Springer Netherlands.
Salazar, F. A. 2021. Café de Colombia, análisis de los principales productores de café del mundo. Bachelor dissertation. Universidad Pontifica Bolivariana, Palmira, Colombia.
Spinoso-Castillo, J. L., E. Escamilla-Prado, V. H. Aguilar-Rincón, V. Morales Ramos, G. G. de los Santos, P. Pérez-Rodríguez & T. Corona-Torres. 2020. Genetic diversity of coffee (Coffea spp.) in Mexico evaluated by using DArTseq and SNP markers. Genet. Resour. and Crop Evol. 67: 1795-1806.
Wikström, N., B. Bremer & C. Rydin. 2020. Conflicting phylogenetic signals in genomic data of the coffee family (Rubiaceae). J. System. Evol. 58: 440-460. DOI: https://doi.org/10.1111/jse.12566
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