Developing a core collection of olive (Olea europaea L.) based on molecular markers (DArTs, SSRs, SNPs) and agronomic traits

ABSTRACT

Molecular markers (SSR, SNP and DArT) and agronomical traits have been used in the world’s largest olive (Olea europaea L.) germplasm collection (IFAPA, Centre Alameda del Obispo, Cordoba, Spain) to study the patterns of genetic diversity and underlying genetic structure among 361 olive accessions. In addition the  marker data were used to construct a set of core collections by means of two different algorithms (MSTRAT and PowerCore) based on M (maximization) strategy. Our results confirm that the germplasm collection is a useful source of genetically diverse material. We also found that geographical origin is an important factor structuring genetic diversity in olive. Subsets of 18, 27, 36, 45 and 68 olive accessions, representing  respectively 5%, 7.5%, 10%,  12.5% and 19% of the whole germplasm collection, were selected based on the information obtained by all the data set as well as each marker type considered individually. According to our results, the core collections that represent between 19% and 10% of the total collection size could be
considered as optimal to retain the bulk of the genetic diversity found in this collection. Due to its high efficiency at capturing all the alleles/traits states found in the whole collection, the core size of 68 accessions could be of special interest for genetic conservation applications in olive. The high average genetic distance and diversity and the almost equal representation of accessions from different geographical regions indicate that the core size of 36 accessions, could be the working collection for olive breeders.

INTRODUCTION

In most crops, much emphasis has been laid on the collection and conservation of genetic resources leading to the establishment of ex situ germplasm banks around the world. Fundamental goals of a germplasm bank are to acquire, maintain, document, assess and make accessible representative plant genetic diversity of the crop of concern .However, in spite of the remarkable progresses achieved in the last decades to avoid genetic erosion of many crop species, there is still a large gap between the available germplasm diversity collected and its effective use (Van Hintum et al. 2000). The large size, heterogeneous structure and unavailability of information on trait diversity hinder the successful use of the genetic potential of most of these germplasm collections (Brown 1989a, b; Van Hintum et al. 2000). Effective management, research and utilization of the existing variation in these large collections could be greatly enhanced by constituting subsamples also known as core collections or core subsets.

چکیده

نشانگرهای مولکولی (SSR، SNP و DArT) و صفات زراعی در مجموعه ژرم پلاسم بزرگترین زیتون (Olea europaea L.) در جهان (IFAPA، مرکز Alameda del Obispo، Cordoba، اسپانیا) برای مطالعه الگوهای تنوع ژنتیکی و ژنتیک پایه ساختار در میان 361 عنصر زیتون علاوه بر این داده های نشانگر برای ساخت مجموعه ای از مجموعه های هسته با استفاده از دو الگوریتم مختلف (MSTRAT و PowerCore) بر اساس استراتژی M (حداکثر سازی) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج ما نشان می دهد که مجموعه ژرم پلاسم یک منبع مفید مواد متنوع ژنتیکی است. ما همچنین دریافتیم که ارجحیت جغرافیایی یک عامل مهم تشکیل دهنده تنوع ژنتیکی در زیتون است. زیرمجموعه های 18، 27، 36، 45 و 68 گونه های زیتون که به ترتیب به ترتیب 5٪، 7.5٪، 10٪، 12.5٪ و 19٪ از کل مجموعه ژرم پلاسم به ترتیب بر اساس اطلاعات جمع آوری شده توسط تمام مجموعه داده ها انتخاب شدند به عنوان هر نوع مارکر در نظر گرفته به صورت جداگانه. بر اساس نتایج ما، مجموعه های هسته ای که بین 19 تا 10 درصد از کل مجموعه ها را تشکیل می دهند، می تواند به عنوان مطلوب برای حفظ مقدار زیادی از تنوع ژنتیکی موجود در این مجموعه در نظر گرفته شود. با توجه به راندمان بالا در گرفتن تمام صفات / صفات موجود در کل مجموعه، اندازه هسته 68 پیوستگی می تواند مورد توجه ویژه ای برای کاربردهای حفاظت ژنتیکی در زیتون باشد. میانگین فاصله ژنتیکی بالا و تنوع و تقریبا برابر بودن پذیرش از مناطق مختلف جغرافیایی نشان می دهد که اندازه اصلی از 36 نمونه، می تواند مجموعه کار برای پرورش دهندگان زیتون باشد.

مقدمه

در بیشتر محصولات، تأکید زیادی بر جمع آوری و حفظ منابع ژنتیکی منجر به ایجاد بانک های ژرمپلاسم ex situ در سراسر جهان شده است. اهداف اساسي يك بانك ژرمپلاسم عبارتند از: به دست آوردن، نگهداري، مستند كردن، ارزيابي و ارائه تنوع ژنتيكي كاربردي از گياه نگراني در دسترس كاركنان. با وجود پيشرفت قابل توجهي كه در دهه هاي اخير حاصل شده است، براي اجتناب از فرسايش ژنتيكي بسياري از گونه هاي كشاورزي، هنوز بین شکاف ژرم پلاسم موجود و استفاده موثر از آن وجود دارد (Van Hintum et al 2000). اندازه بزرگ، ساختار ناهمگن و عدم دسترسی به اطلاعات در مورد تنوع صفت، مانع استفاده موفق از پتانسیل ژنتیکی بسیاری از این مجموعه ژرم پلاسم می شود (Brown 1989a، b؛ Van Hintum et al.، 2000). مدیریت موثر، تحقیق و استفاده از تنوع موجود در این مجموعه های بزرگ می تواند با ایجاد نمونه هایی که همچنین به عنوان مجموعه های اصلی یا زیر مجموعه های هسته شناخته می شود، بسیار افزایش یابد.

Year: 2012

Publisher : SPRINGER

By : Angjelina Belaj & Maria del Carmen Dominguez-García & Sergio Gustavo Atienza &Nieves Martín Urdíroz & Raúl De la Rosa & Zlatko Satovic & Antonio Martín & Andrzej Kilian & Isabel Trujillo & Victoriano Valpuesta & Carmen Del Río

File Information: English Language/ 14 Page / size: 250 KB

Download

سال : 1391

ناشر : SPRINGER

کاری از : آنجلینا بلیج و ماریا دل Carmen Dominguez-García و سرجیو گوستاو اتینزا و نیوز مارتین Urdíroz و Raúl د لا رزا و Zlatko Satovic و آنتونیو مارتین و آندری Kilian و Isabel Trujillo و ویکتورینو Valpuesta و کارمن دل ریو

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 14 صفحه / حجم : KB 250

لینک دانلود