Fingerprint and genetic diversity analysis of Eucalyptus spp. genotypes using RAPD and SSR markers

Abstract

Marcadores moleculares apresentam grande potencial para o controle de qualidade em programas de melhoramento. Os objetivos deste trabalho foram: caracterizar um conjunto de marcas moleculares exclusivas para cada um dos genótipos analisados, determinar o valor de heterozigose entre os indivíduos para recomendação de futuros cruzamentos e avaliar a manutenção da variabilidade genética ao longo do programa de melhoramento. Quinze genótipos superiores de grande potencial para a propagação clonal foram analisados com dois tipos de marcadores: RAPD e microssatélite. A análise dos resultados consistiu da descrição do padrão de bandas, cálculo de índices de similaridade e de diversidade genética. Foram analisados 210 fragmentos de DNA gerados pela amplificação com 29 oligonucleotídeos RAPD e foram identificadas 80 formas alélicas na amplificação, utilizando 20 oligonucleotídeos específicos para regiões microssatélites. Os dendrogramas calculados para cada tipo de marcador são ligeiramente diferentes. O índice de coincidência foi calculado para os valores superiores e inferiores dos dendrogramas, respectivamente 69% e 72%. A utilização conjunta destas duas técnicas de marcadores permite aliar a alta cobertura do genoma proporcionada pela técnica de RAPD com a alta repetibilidade das bandas microssatélites, possibilitando a obtenção de um conjunto de marcas único e altamente informativo para os genótipos analisados.

Molecular markers have great potential for use in quality control in breeding programs. It were used RAPD and SSR markers for obtaining an exclusive fingerprint for the 15 genotypes studied, for recommending crosses based on hybrid vigor and for genetic diversity analysis during breeding programs. Fifteen Eucalyptus hybrids with high potential for clonal propagation were analyzed. Band patterns are described and indices of similarity and genetic diversity were calculated for each marker type. For the SSR markers the percentual of heterozigotes were also estimated. Two hundred ten DNA fragments were generated by the RAPD amplifications using 29 random primers; and 80 allelic forms were identified through amplification using 20 primers specific for microssatelite regions. Dendrograms calculated for these two types of markers were slightly different. Coincidence indices for the superior and Rocha et al. n 25 inferior values were 69% and 72% respectively. Combined use of these two marker techniques takes advantage of the thorough genome coverage provided by RAPD markers and the high reproducibility of SSR bands, and has enable us to obtain exclusive and highly informative data set for the genotypes analyzed.