Variabilidad fenotípica y genotípica del germoplasma de cacao nativo Theobroma cacao L. de Loreto 2020

Abstract

In the department of Loreto, there is native cocoa in important quantity and quality, but insufficiently studied. INIA has a native cocoa germplasm bank, which lacked phenotypic and genotypic characterization studies. The general objective of this research was to determine the phenotypic and genotypic variability of the native cocoa germplasm Theobroma cacao L.; which includes genetic material collected in the eight provinces of the Loreto region. The phenotypic characterization was carried out in leaves, flowers, fruits and seeds, 38 variables were measured using morphological descriptors. For the genotypic characterization, the genomic DNA of tender leaves was obtained, the libraries were prepared by the double digestion restriction site associated sequencing method (ddRAD-seq) using the Illumina HiSeq 4000 platform. The sequences obtained were analyzed with bioinformatic tools to determine the parameters of genetic diversity. As a result of the phenotypic characterization, a coefficient of variation of 23.05% was obtained, 10 phenetic groups that express high variability. In genotypic characterization, 1,057 single nucleotide polymorphisms (SNPs) were identified, three genetic groups analyzed both by province and by hydrographic basin. The genotypic analyzes indicate that the highest percentage of variation in the genetic diversity of the native cocoa germplasm collection of Loreto Peru (92.05%), is at the level of intrapopulation genetic diversity.

En el departamento de Loreto, se encuentra cacao nativo en cantidad y calidad importante, pero insuficientemente estudiado. El INIA cuenta con un banco de germoplasma de cacao nativo, al cual le faltaba estudios de caracterización fenotípica y genotípica. Esta investigación tuvo por objetivo general determinar la variabilidad fenotípica y genotípica del germoplasma de cacao nativo Theobroma cacao L.; que incluye material genético colectado en las ocho provincias de la región Loreto. La caracterización fenotípica se realizó en hojas, flores, frutos y semillas, se midieron 38 variables utilizando descriptores morfológicos. Para la caracterización genotípica se obtuvo el ADN genómico de hojas tiernas, se prepararon las librerías por el método de secuenciación asociada al sitio de restricción de doble digestión (ddRAD-seq) empleando la plataforma HiSeq 4000 de Illumina. Las secuencias obtenidas fueron analizadas con herramientas bioinformáticas para determinar los parámetros de diversidad genética. Como resultado de la caracterización fenotípica, se obtuvo un coeficiente de variación de 23.05%, 10 grupos fenéticos que expresan alta variabilidad. En caracterización genotípica se identificaron 1 057 polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs), tres grupos genéticos analizados tanto por provincias como por cuenca hidrográfica. Los análisis genotípicos indican que el mayor porcentaje de variación en la diversidad genética de la colección de germoplasma del cacao nativo de Loreto Perú (92.05%), es a nivel de la diversidad genética Intrapoblacional.

No departamento de Loreto, há cacau nativo em quantidade e qualidade importantes, mas pouco estudado. O INIA possui um banco de germoplasma de cacau nativo, que carecia de estudos de caracterização fenotípica e genotípica. O objetivo geral desta pesquisa foi determinar a variabilidade fenotípica e genotípica do germoplasma de cacau nativo Theobroma cacao L.; que inclui material genético coletado nas oito províncias da região de Loreto. A caracterização fenotípica foi realizada em folhas, flores, frutos e sementes, 38 variáveis foram mensuradas por meio de descritores morfológicos. Para a caracterização genotípica, foi obtido o DNA genômico de folhas tenras, as bibliotecas foram preparadas pelo método de sequenciamento associado ao sítio de restrição de dupla digestão (ddRAD-seq) utilizando a plataforma Illumina HiSeq 4000. As sequências obtidas foram analisadas com ferramentas de bioinformática para determinar os parâmetros de diversidade genética. Como resultado da caracterização fenotípica, obteve-se um coeficiente de variação de 23,05%, 10 grupos fenéticos que expressam alta variabilidade. Na caracterização genotípica, foram identificados 1.057 polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), três grupos genéticos analisados tanto por província quanto por bacia hidrográfica. As análises genotípicas indicam que a maior porcentagem de variação na diversidade genética da coleção de germoplasma de cacau nativo de Loreto Peru (92,05%), está no nível de diversidade genética intrapopulacional.