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Diversidad genética, desequilibrio de ligamiento y estructura de población en una colección de referencia de frijol común

Autores: Ambachew, Daniel; Londoño, Jorge Mario; Rodriguez Castillo, Nohra; Asfaw, Asrat; Blair, Matthew Wohlgemuth

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Diversidad genética, desequilibrio de ligamiento y estructura de población en una colección de referencia de frijol común


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Diversidad genética
Estructura de la población
Marcadores SNP
Genotipos de frijol
Distancia genética
Desequilibrio de ligamiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Un profundo entendimiento de la extensión y patrón de diversidad genética y estructura de poblaciones en poblaciones de cultivos es de suma importancia para cualquier programa de mejora de cultivos para promover eficientemente la traducción de diversidad genética en ganancia genética. Una colección de referencia de 150 genotipos de frijol común seleccionados de la colección central global del Centro Internacional de Agricultura Tropical fue evaluada utilizando marcadores de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) para cuantificar la cantidad de diversidad genética, desequilibrio de ligamiento y estructura de poblaciones. Los cultivares y variedades locales de la colección eran diversos y provenían de 14 países, y se utilizaron accesiones silvestres como controles para cada grupo genético. La colección fue genotipada utilizando un array de SNP, generando un total de 5398 llamadas de locus distribuidas en todo el genoma del frijol. La calidad de los datos de SNP fue verificada y se generaron dos conjuntos de datos. El primer conjunto de datos (Dataset_1) comprendía un conjunto de 5108 SNPs y 150 genotipos después de filtrar el 10% de alelos faltantes y un MAF < 0.05. El segundo conjunto de datos (Dataset_2) comprendía un conjunto de 2300 SNPs que permanecieron después de eliminar cualquier SNP de alelo nulo y poda de LD para un criterio de r < 0.2. Dataset_1 se utilizó para un análisis de coordenadas principales (PCoA), determinación de relaciones filogenéticas, un análisis de varianza molecular (AMOVA) y un análisis discriminante de componentes principales. Dataset_2 se utilizó para un análisis de estructura de poblaciones utilizando el software STRUCTURE y se propone para un estudio de asociación de genoma completo (GWAS). El análisis de estructura de poblaciones dividió la colección de referencia en dos subpoblaciones de acuerdo a un grupo genético Andino o Mesoamericano. Las poblaciones Mesoamericanas mostraron una mayor diferenciación genética y tendieron a dividirse en más grupos que estaban algo alineados con razas de frijol común. Los frijoles Andinos se caracterizaron por un LD promedio más grande pero un porcentaje de LD menor, una distancia genética promedio pequeña entre miembros de la población y una mayor frecuencia de alelo mayoritario, lo que sugirió una diversidad genética más estrecha en comparación con el grupo genético Mesoamericano. En conclusión, los resultados indicaron la presencia de una alta diversidad genética, la cual es útil para un GWAS. Sin embargo, la presencia de un desequilibrio de ligamiento significativo requiere que la distancia genética sea considerada como un cofactor para cualquier estudio genético adicional. En general, la variación molecular observada en los genotipos muestra que esta colección de referencia es valiosa como un panel de diversidad derivado de un banco de genes que es útil para estudios de asociación de rasgos de marcadores.

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