ASSESSMENT OF MOLECULAR GENETIC DIVERSITY OF ECUADORIAN RICE CULTIVARS USING SIMPLE SEQUENCE REPEAT MARKERS

Abstract

Molecular markers are useful tools for evaluating genetic diversity and determining cultivar identity. Thirty simple-sequence-repeat (SSR) markers were selected in order to evaluate the genetic diversity within 76 cultivars of the Ecuadorian Rice Program for breeding. One-hundred-ninety-four alleles were detected in 22 SSR polymorphic markers, number of alleles per marker ranging from 2 to 24, with an average of 9 alleles per locus. The sizes of the alleles varied between 62 to 280 bp, with an average polymorphism information content value of 0.624, ranging from 0.202 (RM125) to 0.943 (RM413), indicating significant genetic diversity among and within the rice accessions. The average observed heterozygosity (Ho) was 0.086, while average expected genetic diversity (He) was 0.667. A set of eight of the polymorphic SSR markers produced seventeen unique alleles for the genotypes studied and could distinguish released cultivars from the rest of accessions. A dendrogram constructed using the unweighted pair-group method with arithmetic means (UPGMA) grouped the 76 rice materials in four well differentiated major clusters whereas the Structure program without any a priori information provided support for the existence of three genetically distinct clusters (K = 3).

Los marcadores moleculares son herramientas útiles para evaluar la diversidad genética y determinar la identidad del cultivar. Se seleccionaron 30 marcadores de secuencia simple repetida (SSR) para evaluar la diversidad genética en setenta y seis cultivares del Programa de Arroz Ecuatoriano con fines de mejoramiento. Se detectó un total de 194 alelos en 22 marcadores polimórficos SSR, el número de alelos por marcador osciló entre 2 y 24, con un promedio de 9 alelos por locus. Los tamaños de los alelos variaron entre 62 y 280 pb, con un valor de contenido de información polimórfica promedio de 0,624, variando entre 0,202 (RM125) y 0,943 (RM413), lo que indicó diversidad genética significativa entre y dentro de las accesiones de arroz. La heterocigosidad observada promedio (Ho) fue 0,086, mientras que la diversidad genética esperada promedio (He) fue 0,667. Un conjunto de ocho de los marcadores SSR polimórficos produjo diecisiete alelos únicos para los genotipos estudiados y pudo distinguir los cultivares liberados del resto de las accesiones. Un dendrograma construido utilizando el método de pares no ponderados con medios aritméticos (UPGMA) agrupó los 76 materiales de arroz en cuatro grupos principales bien diferenciados, mientras que el programa Structure sin información a priori proporcionó soporte para la existencia de tres grupos genéticamente distintos (K = 3).