Phenotyping introgression lines of Solanum incanum in the eggplant gene pool

[ES] La berenjena (Solanum melongena L.) es un cultivo con una estrecha base genética. Esto puede deberse a que la domesticación de la berenjena se realizó a partir de un acervo genético limitado, lo cual pudo originar un efecto fundador, que contribuiría a que las variedades de berenjena cultivadas presenten una baja diversidad genética. En la actualidad se está desarrollando una colección de líneas de introgresión de S. incanum en el fondo genético de S. melongena (MIILs), que junto con estudios de selección asistida por marcadores permitirán dilucidar el control genético e identificar QTLs de caracteres importantes como la forma, tamaño y color del fruto, contenido en antocianinas y polifenoles de la pulpa, la espinosidad, resistencias y tolerancias a estreses bióticos y abióticos. Los objetivos de la presente investigación fueron realizar la caracterización tanto fenotípica como fenómica y la evaluación del contenido en ácido clorogénico de los frutos de la segunda generación de autofecundación para la construcción de las MIILs. La caracterización fenotípica y fenómica realizada mostró una considerable variabilidad en los caracteres evaluados entre las MIILs. La caracterización detallada de la forma del fruto utilizando el programa Tomato Analyzer proporcionó datos cuantitativos sobre muchos caracteres que no se obtienen utilizando descriptores morfológicos medidos manualmente, dichos datos permitieron detectar diferencias entre las MIILs. El estudio del control genético en cuanto a la acumulación de polifenoles, en particular del ácido clorogénico mostró que las MIILs presentaron contenidos muy diferentes entre ellas y algunas superaron claramente los contenidos de los parentales.[EN] Eggplant (Solanum melongena L.) is a crop with a narrow genetic base. This may be caused by the fact that the domestication of eggplant was carried out from a limited gene pool, perhaps resulting in a founder effect that contributed to a low-genetic diversity in eggplant varieties. Today, a collection of introgression lines of S. incanum in the gene pool of S. melongena (MIILs), is being developed, which together with marker-assisted selection studies, will elucidate the genetic control and will identify QTLs of important characteristics such as shape, size and fruit colour, anthocyanin and polyphenol contents of eggplant pulp, thorniness, resistance and tolerance towards biotic and abiotic stresses. The objectives of this research were to conduct a phenotypical and phenomic characterization and evaluation of fruits (from the second generation of self-fertilization for MIILs formation) in chlorogenic acid. The phenotypical and phenomic characterization showed a considerable variability in the evaluated characteristics among MIILs. The detailed characterization of fruit shape, using the Tomato Analyzer software, yielded quantitative data about different characteristics that are not obtained through morphological descriptors measured by hand. Such data made it possible to detect differences among MIILs. The genetic control study, particularly with chlorogenic acid, showed that MIILs had contents that were significantly different, some of them exceeding the contents of parent material.Sotomayor Cantos, IA.; Gramazio, P.; Vilanova Navarro, S.; Plazas Ávila, MDLO.; Prohens Tomás, J. (2016). Fenotipado de líneas de introgresión de Solanum incanum en el fondo genético de la berenjena. Revista ESPAMCIENCIA (Online). 7(2):117-126. http://hdl.handle.net/10251/96985S1171267

Desarrollo y fenotipado de dos generaciones para la construcción de líneas de introgresión de S.incanum en el fondo genético de la berenjena (S. melongena)

[ES] El trabajo se enmarca en el contexto del desarrollo de unas líneas de introgresión de S. incanum en el fondo genético de S. melongena. Para la obtención de estas líneas es necesario realizar varios ciclos de retrocruzamientos (BC) así como autofecundaciones(S) al final del proceso para poder fijar las líneas. Por otra parte, en estas generaciones también es conveniente fenotipar las plantas de manera que podamos estimar la variabilidad en los caracteres de las familias que se van obteniendo. Esto ayudará a decidir que caracteres serán más interesantes evaluar al finalizar las líneas. En este trabajo se pretende realizar los cruces necesarios para la obtención de las generaciones BC5S1 y BC5S2. Por otra parte se caracterizarán los individuos de cada generación utilizando caracteres de fruto (peso, espinas en cáliz, color, forma, etc) y flor (número de pétalos, color, tamaño, etc). Así mismo, se realizará una caracterización detallada de la forma de fruto utilizando el programa ¿Tomato Analyzer¿, que permite obtener datos fenomicos cuantitativos de fruto de manera automatizada. Uno de los objetivos del desarrollo de las líneas de introgresión es el de estudiar que partes del genoma controlan la acumulación de ácido clorogénico. Por esta razón se medirá también mediante HPLC la cantidad de ácido clorogénico en todos los individuos de estas generaciones.Sotomayor Cantos, IA. (2016). Desarrollo y fenotipado de dos generaciones para la construcción de líneas de introgresión de S.incanum en el fondo genético de la berenjena (S. melongena). http://hdl.handle.net/10251/68716TFG

Fenotipado de líneas de introgresión de Solanum incanum en el fondo genético de la berenjena

Eggplant (Solanum melongenaL.) is a crop with a narrow genetic base. This may be caused by the fact that the domestication of eggplant was carried out from a limited gene pool, perhaps resulting in a founder effect that contributed to a low-genetic diversity in eggplant varieties. Today, a collection of introgression lines of S. incanum in the gene pool of S. melongena (MIILs), is being developed, which together with marker-assisted selection studies, will elucidate the genetic control and will identify QTLs of important characteristics such as shape, size and fruit colour, anthocyanin and polyphenol contents of eggplant pulp, thorniness, resistance and tolerance towards biotic and abiotic stresses. The objectives of this research were to conduct a phenotypical and phenomic characterization and evaluation of fruits (from the second generation of self-fertilization for MIILs formation) in chlorogenic acid. The phenotypical and phenomic characterization showed a considerable variability in the evaluated characteristics among MIILs. The detailed characterization of fruit shape, using the Tomato Analyzer software, yielded quantitative data about different characteristics that are not obtained through morphological descriptors measured by hand. Such data made it possible to detect differences among MIILs. The genetic control study, particularly with chlorogenic acid, showed that MIILs had contents that were significantly different, some of them exceeding the contents of parent material.La berenjena (Solanum melongena L.) es un cultivo con una estrecha base genética. Esto puede deberse a que la domesticación de la berenjena se realizó a partir de un acervo genético limitado, lo cual pudo originar un efecto fundador, que contribuiría a que las variedades de berenjena cultivadas presenten una baja diversidad genética. En la actualidad se está desarrollando una colección de líneas de introgresión de S. incanum en el fondo genético de S. melongena (MIILs), que junto con estudios de selección asistida por marcadores permitirán dilucidar el control genético e identificar QTLs de caracteres importantes como la forma, tamaño y color del fruto, contenido en antocianinas y polifenoles de la pulpa, la espinosidad, resistencias y tolerancias a estreses bióticos y abióticos. Los objetivos de la presente investigación fueron realizar la caracterización tanto fenotípica como fenómica y la evaluación del contenido en ácido clorogénico de los frutos de la segunda generación de autofecundación para la construcción de las MIILs. La caracterización fenotípica y fenómica realizada mostró una considerable variabilidad en los caracteres evaluados entre las MIILs. La caracterización detallada de la forma del fruto utilizando el programa Tomato Analyzer proporcionó datos cuantitativos sobre muchos caracteres que no se obtienen utilizando descriptores morfológicos medidos manualmente, dichos datos permitieron detectar diferencias entre las MIILs. El estudio del control genético en cuanto a la acumulación de polifenoles, en particular del ácido clorogénico mostró que las MIILs presentaron contenidos muy diferentes entre ellas y algunas superaron claramente los contenidos de los parentales

Variación fenotípica y selección de genotipos de cacao de alto rendimiento en Ecuador

In Ecuador, the exploitation of the genetic diversity of the species Theobroma cacao L., has been the basis for the development of materials of high productivity and organoleptic quality. The INIAP in the last two decades has concentrated its efforts on hybridization programs that allow to accelerate and expand the identification of new materials that allow to increase the exportable supply of fine cocoas. The present investigation evaluated the productive potential of 53 genotypes derived from crosses of different genetic origin: 17 derived from crosses Alto Amazónico x Alto Amazónico, 10 crosses between Nacional x Alto Amazónico, 3 crosses between National x National, 23 derived from crosses between CCN 51 x Alto Amazónico and commercial clones EET-103, JHV-10 and CCN 51 were used as controls. Productive and sanitary characteristics were evaluated, using descriptive statistics techniques, bivariate correlations analysis, principal component analysis, analysis were performed. Cluster with the Ward method and a dendrogram was constructed to determine the similarity between genotypes. As a result, it was determined that the genotype INIAPT 484 (derived from the crossing between genotypes Alto Amazónicos), presented the best productive characteristics, with a cocoa yield significantly higher than that of CCN 51, which should be validated in subsequent tests at the multilocal level and with greater number of individuals, prior to a possible commercial release as new improved variety of cocoa for the benefit of the cocoa sector.En Ecuador, el aprovechamiento de la diversidad genética de la especie Theobroma cacao L., ha sido la base para el desarrollo de materiales de alta productividad y calidad organoléptica. El INIAP en las últimas dos décadas ha concentrado sus esfuerzos en programas de hibridación que permitan acelerar y ampliar la identificación de nuevos materiales que permitan incrementar la oferta exportable de cacaos finos. La presente investigación evaluó el potencial productivo de 53 genotipos derivados de cruces de distinto origen genético: 17 derivados de cruces Alto Amazónico x Alto Amazónico, 10 de cruces entre Nacional x Alto Amazónicos, 3 de cruces entre Nacional x Nacional, 23 derivados de cruces entre CCN 51 x Alto Amazónico y como controles se usaron los clones comerciales EET-103, JHV-10 y CCN 51. Se evaluaron características productivas y sanitarias, usando técnicas de estadística descriptiva, se realizaron análisis de correlaciones bivariadas, análisis de componentes principales, análisis de clúster con el método de Ward y se construyó un dendograma para determinar la similitud entre genotipos. Como resultado se determinó que el genotipo INIAPT 484 (derivado del cruce entre genotipos Alto Amazónicos), presentó las mejores características productivas, con un rendimiento de cacao significativamente superior al de CCN 51, lo cual deberá ser validado en pruebas posteriores a nivel multilocal y con mayor número de individuos, previo a una posible liberación comercial como nueva variedad mejorada de cacao para el beneficio del sector cacaotero

Selección de genotipos de cacao (Theobroma cacao L.) con resistencia a escoba de bruja (Moniliophthora perniciosa) en Los Ríos, Ecuador

The Cocoa and Coffee Improvement Program at INIAP EET-Pichilingue has been studying, for several years, higher cocoa genotypes (Theobroma cacao L.) characterized by genetic resistance to major diseases, especially to witch broom (Moniliophthora perniciosa), which is the main limiting factor for its cultivation in several Central and South American countries. The objective of the research was to identify and select those cocoa clones having a low incidence of witch broom disease. 21 genotypes were tested: (14) resulting from Amazonian x Amazonian and (4) from Amazonian x National crossings. Among the population derived from National vs. National crosses, no genotypes showing resistance to the disease were found. In addition, INIAPT 074 was selected from the cross between CCN 51 x B 60 and TIP 1 and TAP 6 were used as control clones. The following features were evaluated: Number of healthy pod (MS), Fresh weight (PF), Number of diseased pod (ME), Number of vegetative brooms (EBveg), Number of bearing brooms (EBcojin) and Number of cherimoya fruits (Fchir). A Principal Components Analysis and a cluster analysis were performed using the Ward method and a dendrogram was constructed to determine the similarity between productive and sanitary characteristics. Was determined that the genotypes resulting from the Amazonian x Amazonian crossing: INIAPT 527, INIAPT 560 and INIAPT 526 presented lower incidence of witch broom, and identified themselves as sources of genetic resistance to Moniliophthora perniciosa.El Programa de Mejoramiento del Cacao y el Café en el INIAP EET-Pichilingue ha estado estudiando, durante varios años, los genotipos de cacao más altos (Theobroma cacao L.) caracterizados por la resistencia genética a las principales enfermedades, especialmente la escoba de brujas (Moniliophthora perniciosa) Factor limitante para su cultivo en varios países de América Central y del Sur. El objetivo de la investigación fue identificar y seleccionar los clones de cacao con una baja incidencia de la enfermedad de la escoba de brujas. Se probaron 21 genotipos (14) resultantes de Amazonas x Amazonas y (4) de Amazonas x Cruces Nacionales. Entre la población derivada de cruces nacionales vs. nacionales, no se encontraron genotipos mostrando resistencia a la enfermedad. Además, se seleccionó INIAPT 074 del cruce entre CCN 51 x B 60 y TIP 1 y TAP 6 como clones de control. Se evaluaron las siguientes características: Número de mazorcas sanas (MS), Peso fresco (PF), Número de mazorcas enfermas (ME), Número de escobas vegetativas (EBveg), Número de escobas portadoras (EBcojin) y Número de chirimoyas. Un análisis de componentes principales y un análisis de conglomerados se realizaron utilizando el método de Ward y se construyó un dendrograma para determinar la similitud entre las características productivas y sanitarias. Se determinó que los genotipos resultantes del cruce amazónico x amazónico: INIAPT 527, INIAPT 560 e INIAPT 526 presentaron menor incidencia de escobas y se identificaron como fuentes de resistencia genética a Moniliophthora perniciosa

Conservation and use of genetic resources of cacao ( Theobroma cacao L .) by gene banks and nurseries in six Latin American countries

International audienceCacao (Theobroma cacao L.) is among the most important cash crops in tropical countries. The existing cacao genetic diversity represents a key resource to ensure the long-term sustainability of cacao cultivation but it remains vastly underused. The objective of this paper is to describe the current state of conservation and use of cacao genetic materials in six countries in South (Peru and Ecuador) and Central America (Nicaragua, Honduras, El Salvador, Guatemala). For each country, we reviewed the regulations for cacao genetic resources, we carried out a survey of 176 gene banks and nurseries, and we performed a review of breeding and selection programs. We found that all countries had poor systems of certification, verification and traceability. Gene banks conserved many local materials in Peru and Ecuador while they mainly conserved international clones in Central American countries. In all countries except Honduras, more than half of the gene banks did not have any characterization or evaluation data of the conserved materials. Although nurseries in all countries had fair productive capacities, varieties sold were unevenly characterized in Peru, Ecuador and Guatemala, and less than half of the nurseries provided technical assistance to farmers in Ecuador and El Salvador. Breeding and selection programs had not fully used the cacao diversity in these countries. Based on the results, we identified the strengths and weakness, as well as the most appropriate investment areas for each country. A better conservation and use of cacao genetic resources in Latin America would benefit not only these countries but also the whole cacao sector