Genotipificación en introducciones de Capsicum chinense Jacq. mediante marcadores moleculares SSR fluorescentes

Autores/as

  • Rubén Darío Rojas Pantoja Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional de Colombia sede Palmira, Colombia
  • José René Jiménez Cardona Centro de Gestión y Desarrollo Sostenible SurColombiano, SENA, Pitalito-Huila, Colombia
  • Daira Alicia del Pilar Cuarán Cuarán Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional de Colombia sede Palmira, Colombia
  • Franco Alirio Vallejo Cabrera Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional de Colombia sede Palmira, Colombia.
  • Raul Dirceu Pazdiora Universidad Federal de Rondônia- Departamento de Zootecnia, Campus Presidente Médici, Brasil
  • Creuci Maria Caetano Universidad Federal de Rondônia. Campus Presidente Médici, Brasil.

DOI:

https://doi.org/10.54502/msuceva.v3n1a8

Palabras clave:

Ají, análisis moleculares, fluorocromos, genotipos élite, variabilidad genética

Resumen

El objetivo del presente estudio fue utilizar marcadores SSR fluorescentes para seleccionar genotipos con amplia variabilidad genética, entre introducciones de C. chinense provenientes de México, Brasil y Colombia. En la genotipificación se empleó la plataforma Applied Biosystems 3730xI (Institute of Biotechnology, Cornell University) y la evaluación del tamaño de los alelos se realizó con el software GeneMapper 3.7 (Applied Biosystems). Los marcadores revelaron un total de 114 alelos con un promedio de 12 alelos por locus. El tamaño de los alelos osciló entre 91 y 341 pares de bases. El número de alelos por locus fue variable, de seis para Hpms 2-24 a 21 para Gpms -161. Las poblaciones estudiadas presentaron un índice de Shannon bajo. Las accesiones con mayor diversidad genética fue Brasil con I= 1.622, mientras las de Colombia fue la menor, con I= 0.995. Los valores medios de Ho fueron de 0.517 para Brasil, 0.317 para Colombia y 0.543 para México. Los valores medios de He fueron, en general, superiores a los observados. La tasa de He más baja se registró en accesiones colombianas (0.491), mientras la más alta en las mexicanas (0.719). El análisis de conglomerados mostró la conformación de tres grupos, diferenciados según el origen geográfico de los genotipos evaluados. Todos los cebadores mostraron bandas reproducibles, lo que demuestra su eficiencia para la cartografía genética y el etiquetado de genes en futuros estudios. El valor PIC refleja que la diversidad alélica y la frecuencia entre los genotipos fueron generalmente altas para los loci SSR probados.

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Biografía del autor/a

Rubén Darío Rojas Pantoja, Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional de Colombia sede Palmira, Colombia

Graduado en Ingeniería Agronómica (2012), cuenta con Maestría en Ciencias Biológicas, con énfasis en Biotecnología Vegetal (2015) de la Universidad Nacional de Colombia, posee experiencia en el uso de herramientas de Biología Molecular para el diagnóstico de Fitopatógenos y estudios de diversidad Genética, Universidad de Buenos Aires UBA, Argentina (2014). Actualmente, es Director de cultivo de cannabis medicinal y flores de corte; liderando procesos agroindustriales en aspectos técnicos y administrativos de mejoramiento, propagación, producción, fertilización y sanidad vegetal

José René Jiménez Cardona, Centro de Gestión y Desarrollo Sostenible SurColombiano, SENA, Pitalito-Huila, Colombia

Graduado en Ingeniería Agronómica (2013), Maestría en Ciencias Biológicas, línea de investigación en recursos fitogenéticos neotropicales (2015); practica profesionalizante en citogenética y epigenética con validación de la diversidad genética de razas criollas e indígenas de maíz de Colombia (Brasil, 2014). Cuenta con experiencia en citogenética clásica y molecular, colecta y caracterización de material vegetal. Ha estado vinculado con la Universidad Nacional de Colombia, La Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” de Sao Paulo, Brasil La Universidad Pontificia Bolivariana y el Centro de Gestión y Desarrollo Sostenible SurColombiano, SENA, Pitalito-Huila, Colombia.

Daira Alicia del Pilar Cuarán Cuarán, Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional de Colombia sede Palmira, Colombia

Graduada como Ingeniera Agrónoma de la universidad nacional de Colombia- sede Palmira (2013); Especialista en Gestión de Asistencia Técnica Agropecuaria, Centro Latinoamericano de Especies Menores, SENA CLEM-Tuluá, Valle del Cauca, Colombia (2017). Magister en Ciencias Biológicas, Línea de Recursos Fitogenéticos Neotropicales, de la Universidad Nacional de Colombia sede Palmira (2022); labora como técnico agropecuario en el secretariado diocesano de pastoral social, proyecto de agricultura sostenible y desarrollo humano integral, Nariño-Colombia.

Franco Alirio Vallejo Cabrera, Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional de Colombia sede Palmira, Colombia.

Ingeniero Agrónomo de la Universidad Nacional de Colombia, Magister en ciencias de la Universidad Nacional de Colombia; Instituto Colombiano Agropecuario, Doctor en Genética y Mejoramiento de Plantas de la Universidad de Sao Paulo, Brasil. Profesor Titular, Maestro Universitario, Profesor
Emérito de la Universidad Nacional de Colombia; Premio Nacional de Ciencias de la Fundación Alejandro Ángel Escobar (1994); Investigador Emérito de MinCiencias; Miembro de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Física y Naturales.

Raul Dirceu Pazdiora, Universidad Federal de Rondônia- Departamento de Zootecnia, Campus Presidente Médici, Brasil

Profesor Asociado Nivel III de la Universidad Federal de Rondônia- Departamento de Zootecnia, Campus Presidente Médici, Brasil. Licenciado en Medicina Veterinaria por la Universidad Federal de Santa Maria (2005), Máster en Zootecnia (Producción Animal) por la misma institución (2008) y Doctor en Zootecnia (Producción Animal) por la Universidad Estadual de São Paulo Júlio de Mesquita (UNESP), campus Jaboticabal (2011). Tiene experiencia en Medicina Veterinaria y Zootecnia, con énfasis en Producción Animal-Ganado Bovino de Carne y Leche, trabajando principalmente en los siguientes temas: evaluación de alimentos, nutrición de rumiantes, mejoramiento genético y manejo animal.

Creuci Maria Caetano, Universidad Federal de Rondônia. Campus Presidente Médici, Brasil.

Graduada en Ciencias Biológicas (1981), con Maestría en Biología Celular (1995) y PhD en Ciencias Biológicas (2001) de la Universidade Estadual de Maringá (UEM), Paraná. Pedagoga (UEM; 1994), con un perfeccionamiento en Ciencia y Ciudadanía- Ethos Ciencia de la Faculdade Estadual de Campo Mourao, Paraná (1996). Especialización en Control y Gestión Ambiental (UEM, 1999) y Curso Internacional de Posgrado en Patrimonio Cultural, Turismo Sustentable y Paisaje Cultural (Fondo Verde; 2017). Sus áreas de actuación son la Citogenética Vegetal, la Etnobotánica aplicada, la Conservación y Utilización de Recursos Fitogenéticos (RFG). Ha estado vinculada con el Instituto Internacional de Recursos Fitogenéticos (IPGRI) (actual Bioversity International), la Universidad Nacional de Colombia y la Fundacao Universidade Federal de Rondônia, na Amazônia Ocidental Brasileira, campus Presidente Médici, Departamento de Engenharia de Pesca.

Citas

Jarret RL, Barboza GE, Costa Batista FR da, Berke T, Chou Y-Y, Hulse-Kemp A, et al. Capsicum—An Abbreviated Compendium. Journal of the American Society for Horticultural Science 2019; 144:3–22. https://doi.org/10.21273/JASHS04446-18 DOI: https://doi.org/10.21273/JASHS04446-18

Silvar C, Rocha F, Barata AM. Tracing Back the History of Pepper (Capsicum annuum) in the Iberian Peninsula from a Phenomics Point of View. Plants 2022; 11:3075. https://doi.org/10.3390/plants11223075 DOI: https://doi.org/10.3390/plants11223075

García-González CA, Silvar C. Phytochemical Assessment of Native Ecuadorian Peppers (Capsicum spp.) and Correlation Analysis to Fruit Phenomics. Plants 2020; 9:986. https://doi.org/10.3390/plants9080986 DOI: https://doi.org/10.3390/plants9080986

Carrizo García C, Barfuss MHJ, Sehr EM, Barboza GE, Samuel R, Moscone EA, et al. Phylogenetic relationships, diversification and expansion of chili peppers (Capsicum, Solanaceae). Ann Bot 2016; 118:35–51.

https://doi.org/10.1093/aob/mcw079 DOI: https://doi.org/10.1093/aob/mcw079

Carrizo García C, Barboza GE, Palombo N, Weiss-Schneeweiss H. Diversification of chiles (Capsicum, Solanaceae) through time and space: New insights from genome-wide RAD-seq data. Front Genet 2022;13. https://doi.org/10.3389/fgene.2022.1030536 DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2022.1030536

Shiragaki K, Yokoi S, Tezuka T. Phylogenetic Analysis and Molecular Diversity of Capsicum Based on rDNA-ITS Region. Horticulturae 2020; 6:87. https://doi.org/10.3390/horticulturae6040087 DOI: https://doi.org/10.3390/horticulturae6040087

Dhaliwal MS, Jindal SK, Gaikwad AK, Singh K. Genetic diversity analysis and DNA fingerprinting of elite chilli pepper lines using SSR markers. International Journal of Vegetable Science 2013; 19:207–16. https://doi.org/10.1080/19315260.2012.707762 DOI: https://doi.org/10.1080/19315260.2012.707762

Molla MdR, Ahmed I, Rohman MdM, Haque MA, Hossain SMdM, Hassan L. Genetic diversity in - chilli (Capsicum annuum L.) based on microsatellite markers: An evaluation of Bangladeshi germplasm. Acta Agric Slov 2022;118. https://doi.org/10.14720/aas.2022.118.4.2511 DOI: https://doi.org/10.14720/aas.2022.118.4.2511

Sharmin A, Hoque MdE, Haque MdM, Khatun F. Molecular diversity analysis of some chilli (Capsicum spp.) genotypes using SSR markers. Am J Plant Sci 2018; 09:368–79.

https://doi.org/10.4236/ajps.2018.93029 DOI: https://doi.org/10.4236/ajps.2018.93029

Wahyuni Y, Ballester A-R, Sudarmonowati E, Bino RJ, Bovy AG. Secondary metabolites of Capsicum species and their importance in the human diet. J Nat Prod 2013; 76:783–93. https://doi.org/10.1021/np300898z DOI: https://doi.org/10.1021/np300898z

Cervantes-Hernández F, Ochoa-Alejo N, Martínez O, Ordaz-Ortiz JJ. Metabolomic analysis identifies differences between wild and domesticated chili pepper fruits during development (Capsicum annuum L.). Front Plant Sci 2022;13. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.893055 DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2022.893055

Alonso-Villegas R, González-Amaro RM, Figueroa-Hernández CY, Rodríguez-Buenfil IM. The genus capsicum: a review of bioactive properties of its polyphenolic and capsaicinoid composition. Molecules 2023; 28:4239. https://doi.org/10.3390/molecules28104239 DOI: https://doi.org/10.3390/molecules28104239

Antonio AS, Wiedemann LSM, Veiga Junior VF. The genus Capsicum: a phytochemical review of bioactive secondary metabolites. RSC Adv 2018; 8:25767–84. https://doi.org/10.1039/C8RA02067A DOI: https://doi.org/10.1039/C8RA02067A

OECD. OECD Review of Agricultural Policies: Colombia 2015. Bogotá D.C., Colombia: 2015.

https://doi.org/http://dx.doi.org/10.1787/9789264227644-en DOI: https://doi.org/10.1787/9789264227644-en

Fischer G, Parra-Coronado A, Balaguera-López HE. Altitude as a determinant of fruit quality with emphasis on the Andean tropics of Colombia. A review. Agron Colomb 2022;40.

https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v40n2.101854 DOI: https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v40n2.101854

PROCOLOMBIA. Cadena de agroalimentos 2021. Bogotá, DC: 2022.

https://www.camara.gov.co/sites/default/files/2021-08/ANEXO%201%20MINCOMERCIO%20-%20%20Productos_potencial_exportador_agroindustrial_Colombia.pdf.

MinAgricultura. Exportaciones del agro crecieron 24% impulsadas por productos no tradicionales que aumentaron 31% en enero de 2022;2022. https://www.minagricultura.gov.co/noticias/Paginas/Exportaciones-del-agro-crecieron-24-impulsadas-por-productos-no-tradicionales-que-aumentaron-31-en-enero-de-2022.aspx

Portis E, Nagy I, Sasvári Z, Stágel A, Barchi L, Lanteri S. The design of Capsicum spp. SSR assays via analysis of in silico DNA sequence, and their potential utility for genetic mapping. Plant Science 2007; 172:640–8. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2006.11.016 DOI: https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2006.11.016

Cheng J, Zhao Z, Li B, Qin C, Wu Z, Trejo-Saavedra DL, et al. A comprehensive characterization of simple sequence repeats in pepper genomes provides valuable resources for marker development in Capsicum. Sci Rep 2016; 6:18919. https://doi.org/10.1038/srep18919 DOI: https://doi.org/10.1038/srep18919

Nicolaï M, Pisani C, Bouchet J-P, Vuylsteke M, Palloix A. Short communication discovery of a large set of SNP and SSR genetic markers by high-throughput sequencing of pepper (Capsicum annuum). Genetics and Molecular Research 2012; 11:2295–300.

https://doi.org/10.4238/2012.August.13.3 DOI: https://doi.org/10.4238/2012.August.13.3

Buso GSC, Reis AMM, Amaral ZPS, Ferreira ME. Novel and highly informative Capsicum SSR markers and their cross-species transferability. Genetics and Molecular Research 2016;15.

https://doi.org/10.4238/gmr.15038689 DOI: https://doi.org/10.4238/gmr.15038689

Cuarán Cuarán DA del P, Jiménez Cardona JR, Rojas Pantoja RD, Vélez Lozano JA, Vallejo Cabrera FA, Caetano CM. Caracterización morfológica y proximal de introducciones de Capsicum chinense Jaqc. (Solanaceae) para uso en programas de mejoramiento genético. Magna Sci. UCEVA;2(1):117-28. https://doi.org/10.54502/msuceva.v2n1a12 DOI: https://doi.org/10.54502/msuceva.v2n1a12

Chhapekar S, Kehie M, Ramchiary N. Advances in Molecular Breeding of Capsicum Species. In: Chandra Deka P, editor. Biotechnological Tools for Genetic Resources. 1st ed., New Delhi: Daya Publishing House; 2016, p. 233–74.

Karim KMR, Rafii MY, Misran AB, Ismail MF Bin, Harun AR, Khan MMH, et al. Current and prospective strategies in the varietal improvement of chilli (Capsicum annuum L.) specially heterosis breeding. Agronomy 2021; 11:2217. https://doi.org/10.3390/agronomy11112217 DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy11112217

Swain T, Harborne JB. Phytochemical Ecology, Phytochemical Society Symposia Series no. 8. Kew Bull 1973; 28:330.

https://doi.org/10.2307/4119796 DOI: https://doi.org/10.2307/4119796

Nagy I, Stágel A, Sasvári Z, Röder M, Ganal M. Development, characterization, and transferability to other Solanaceae of microsatellite markers in pepper (Capsicum annuum L.). Genome 2007; 50:668–88. https://doi.org/10.1139/G07-047 DOI: https://doi.org/10.1139/G07-047

Lee JM, Nahm SH, Kim YM, Kim BD. Characterization and molecular genetic mapping of microsatellite loci in pepper. Theoretical and Applied Genetics 2004; 108:619–27. https://doi.org/10.1007/s00122-003-1467-x DOI: https://doi.org/10.1007/s00122-003-1467-x

Yi G, Lee JM, Lee S, Choi D, Kim B-D. Exploitation of pepper EST–SSRs and an SSR-based linkage map. Theoretical and Applied Genetics 2006; 114:113–30. https://doi.org/10.1007/s00122-006-0415-y DOI: https://doi.org/10.1007/s00122-006-0415-y

Patel A, Sasidharan N, Vala A, Vinay K. Genetic relations in Capsicum annuum [L.] cultivars through microsatellite markers: SSR and ISSR. Electronic Journal of Plant Breeding 2011; 2:67–76.

Igwe DO, Afiukwa CA, Acquaah G, Ude GN. Genetic diversity and structure of Capsicum annuum as revealed by start codon targeted and directed amplified minisatellite DNA markers. Hereditas 2019; 156:32. https://doi.org/10.1186/s41065-019-0108-6 DOI: https://doi.org/10.1186/s41065-019-0108-6

Azevedo CD de O, Rodrigues R, Sudré CP. Microsatellites for detecting inconsistencies in Capsicum cultivars registration in Brazilian database: more than meets the eye. Hortic Bras 2019; 37:285–93. https://doi.org/10.1590/s0102-053620190306 DOI: https://doi.org/10.1590/s0102-053620190306

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Publicado

2023-07-01

Cómo citar

1.
Rojas Pantoja RD, Jiménez Cardona JR, Cuarán Cuarán DA del P, Vallejo Cabrera FA, Dirceu Pazdiora R, Caetano CM. Genotipificación en introducciones de Capsicum chinense Jacq. mediante marcadores moleculares SSR fluorescentes. Magna Sci. UCEVA [Internet]. 1 de julio de 2023 [citado 19 de mayo de 2024];3(1):79-87. Disponible en: http://revistas.uceva.edu.co/index.php/magnascientia/article/view/70

Número

Sección

Bioquímica, Genética y Biología Molecular (Biochemistry, Genetics, Molecular Bio

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