Seed systems and crop genetic diversity in agroecosystems

Poster presented at the First Diversitas Open Science Conference. Oaxaca (Mexico), 9-12 Nov 200

Colecciones núcleo de recursos fitogenéticos

Los bancos de germoplasma del mundo contienen colecciones de recursos genéticos presentes en las especies cultivadas, para conservación a largo plazo y para facilitar que los fitomejoradores, investigadores y otros usuarios accedan a ellos con facilidad. En los últimos 25 años ha habido enormes progresos en la colecta y conservación de estos recursos, tanto así que muchos bancos de germoplasma vegetal enfrentan hoy grandes problemas de tamaño y organización. Algunas colecciones han crecido tanto que resulta difícil conservar y usar la diversidad genética que contienen, yendo así en contra de los objetivos para los cuales se establecieron. Cuando Frankel (1984) comprendió que el gran tamaño de algunas colecciones podría desalentar el uso, propuso establecer una colección limitada o ”núcleo” a partir de una colección existente. La colección núcleo, dada la semejanza mínima que hay entre una y otra de sus entradas1, es de tamaño reducido y representa la diversidad genética de una colección de mayor tamaño, de una especie cultivada, de una especie silvestre o de ungrupo de especies. La colección núcleo no remplaza la colección o el material del cual se obtiene. Desde que Frankel expuso su propuesta, ha aparecido una bibliografía considerable sobre la teoría y la práctica de las colecciones núcleo y en ella se encuentran muchos ejemplos de este enfoque. Las colecciones núcleo han sido aceptadas como herramientas eficaces para mejorar la conservación y el uso de las colecciones de recursos genéticos. El Plan de Acción Mundial para la Conservación y Utilización Sostenible de los Recursos Fitogenéticos para la Alimentación y la Agricultura (FAO 1996) recomienda el establecimiento de colecciones núcleo como una actividad necesaria para mejorar el uso de los recursos fitogenéticos. Este Boletín Técnico plantea los procedimientos que se pueden utilizar para establecer, manejar y utilizar una colección núcleo, partiendo de la experiencia acumulada hasta ahora

A training guide for in-situ conservation on farm

Version 1In-situ conservation on-farm is a diverse and complex topic, and as a result any training guide can not cover every detail of the disciplines involved. Instead, this guide is geared to give national programmes basic technical skills and tools to build institutional capacity and partnerships to implement an on-farm conservation programme. It discusses the information necessary and the practical steps for the implementation of on-farm conservation, as well as the importance of such an initiative. Equipped with the baseline information from this guide, the reader should then be able to identify and access more detailed information on specialized topics

Genetic characterization of cassava (Manihot esculenta) landraces in Brazil assessed with simple sequence repeats

Based on nine microsatellite loci, the aim of this study was to appraise the genetic diversity of 42 cassava (Manihot esculenta) landraces from selected regions in Brazil, and examine how this variety is distributed according to origin in several municipalities in the states of Minas Gerais, São Paulo, Mato Grosso do Sul, Amazonas and Mato Grosso. High diversity values were found among the five above-mentioned regions, with 3.3 alleles per locus on an average, a high percentage of polymorphic loci varying from 88.8% to 100%, an average of 0.265 for observed heterozygosity and 0.570 for gene diversity. Most genetic diversity was concentrated within the regions themselves (HS = 0.52). Cluster analysis and principal component based scatter plotting showed greater similarity among landraces from São Paulo, Mato Grosso do Sul and Amazonas, whereas those from Minas Gerais were clustered into a sub-group within this group. The plants from Mato Grosso, mostly collected in the municipality of General Carneiro, provided the highest differentiation. The migration of human populations is one among the possible reasons for this closer resemblance or greater disparity among plants from the various regions

Tamanho de coleção original, métodos de agrupamento e amostragem para obtenção de coleção nuclear de germoplasma

O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito do tamanho da coleção original de germoplasma sobre eficácia de diferentes métodos de agrupamento e de amostragem, utilizados na obtenção de coleções nucleares, e comparar esses métodos no estabelecimento de coleções nucleares. Foram simulados sete tamanhos de coleções originais e utilizadas sete estratégias de amostragem para estabelecimento de coleções nucleares, com uso de caracteres morfo-agronômicos. Oito estratégias de obtenção de coleção nuclear foram empregadas, seis com técnicas de agrupamento (Tocher e Tocher sequencial) e duas sem agrupamento (aleatória e Tocher invertido). Nas estratégias de agrupamento, foram empregadas as amostragens constante, logarítmica e proporcional. Determinaram-se a variância explicada, o valor do coeficiente de determinação, o coeficiente de coincidência e o coeficiente de coincidência do desvio-padrão entre a coleção nuclear e a coleção original. As estratégias de amostragem constante e logarítmica geram coleções nucleares representativas da coleção original. O agrupamento de Tocher sequencial é mais eficaz na representação da coleção original pela coleção nuclear do que o agrupamento de Tocher. Entre as estratégias avaliadas, a amostragem pelo método de Tocher com critério de aglomeração inverso foi a mais eficiente na geração de coleções nucleares representativas das coleções originai

Agronomic potential of genebank landrace elite accessions for common bean genetic breeding

Plant breeding efficiency relies mainly on genetic diversity and selection to release new cultivars. This study aimed to identify landraces with favorable characteristics that can be used as parents of segregating populations in common bean (Phaseolus vulgaris L.) breeding programs. Firstly, ten bean genotypes were selected because they showed promising agronomic performance, and the following seven adaptive traits of four commercial bean cultivars were evaluated: i) plant height; ii) diameter of the stem; iii) height of the insertion of the first pod; iv) pod number per plant; v) grain number per pod; vi) weight of a thousand grains and vii) grain yield. The accessions BAF 07, BAF 44, and BAF 45 are promising in terms of increasing plant height, and accession BAF 01, in terms of reducing plant height. The accession BAF 07 was also the most promising in terms of a plant ideotype that combines higher plant height, maximum height of the insertion of the first pod, and increment in grain yield. Moreover, the selection can be made between and within accessions, because genetic variability is also present within landraces

Padrão geográfico de diversidade genética em populações naturais de Pau-rosa (Aniba rosaeodora), na Amazônia Central

Rosewood (Aniba rosaeodora Ducke, Lauraceae) is an Amazonian evergreen tree and a source of the purest linalool, the main component of its essential oil, which is very valuable in the international perfumery market. After decades of over-exploitation it is currently considered as threatened. We evaluated the genetic diversity and its distribution in four populations in Central Amazonia. Thirty-five reliable RAPD markers were generated, of which 32 were polymorphic (91.4%). Variation was higher within the populations (76.5%; p < 0.0001) and geographic distribution contributed to population differentiation (23.4%; p < 0.0001). The Amazon River had a small influence on gene flow (3.3%; p < 0.0001), but we identified evidence of gene flow across the river. There were significant differences in marker frequencies (p < 0.05), in agreement with the low gene flow (Nm = 2.02). The correlation between genetic distance and gene flow was - 0.95 (p = 0.06) and between geographic distance and gene flow was -0.78 (p = 0.12). There was a geographic cline of variability across an East-West axis, influenced as well by the Amazon River, suggesting the river could be a barrier to gene flow. Although threatened, these Rosewood populations retain high diversity, with the highest levels in the Manaus population, which has been protected for over 42 years in a Reserve.O Pau-rosa (Aniba rosaeodora Ducke, Lauraceae) é uma árvore amazônica fonte do mais puro linalol, o qual é o principal componente do seu óleo essencial e muito valioso no mercado internacional de perfumaria. Após várias décadas de intensa exploração, a espécie foi levada à categoria de ameaçada de extinção. Quatro populações naturais distribuídas na bacia Amazônia Central foram avaliadas quanto ao nível e a distribuição da diversidade genética. Trinta e cinco marcadores RAPD reprodutíveis foram gerados, dos quais 32 foram polimórficos (91,4%). A diversidade foi maior dentro das populações (76,5%; p < 0,0001) e a distribuição geográfica contribuiu para a diferenciação entre as populações (23,4%; p < 0,0001). A AMOVA indicou que pode haver uma influência parcial do Rio Amazonas no fluxo gênico (3,3%; p < 0,0001), mas foram identificadas evidências de fluxo gênico atravessando o rio. Houve diferenças significativas nas freqüências dos marcadores (p < 0,05) e o fluxo gênico estimado foi relativamente baixo (Nm = 2,02). A correlação entre a distância genética e o fluxo gênico foi de - 0,95 (p = 0,06) e para a distância geográfica e o fluxo gênico foi de - 0,78 (p = 0,12). Houve um padrão geográfico de variabilidade ao longo do eixo Leste - Oeste, influenciado também pelo Rio Amazonas, o que sugere que o rio poderia funcionar como uma barreira para o fluxo gênico. Apesar de ameaçadas, estas populações de Pau-rosa possuem alta diversidade, com o maior valor na população de Manaus, que vem sendo protegida por 42 anos em uma reserva