Analysis of genetic variability in in vitro regenerated buffelgrass plants through issr molecular markers

Análisis de variabilidad genética en plantas regeneradas in vitro de buffelgrass mediante marcadores moleculares issr








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Abstract

Genetic variability can be generated through in vitro culture via somaclonal variation. This tool can be potentially useful in a breeding program involving apomictic buffelgrass genotypes. The aim of this work was to evaluate inter simple sequence repeats (ISSR) as molecular markers to detect genetic variation in in vitro buffelgrass regenerated plants. Six plants regenerated from in vitro anther culture, via somatic embryogenesis were used, as well as the anther donor genotype (RN 51) as control. Of a total of 26 ISSR primers tested, 22 amplified, detecting 12% polymorphism with a divergence between 5 and 24% from RN 51. Amplification products were observed with the primers containing di-, tri- or tetra-nucleotide sequences, with or without additional nucleotides at the 3′ end. The most informative primers were those containing the repetitive sequences GACAn, AGn or GAn. Moreover, the regenerants transplanted at field conditions differed in morphological characteristics among them and with respect to RN 51. This study confirms that ISSR are useful to identify genetic variability in in vitro regenerated buffelgrass plants.

Keywords: Apomixis • somatic embryogenesis • somaclonal variation • anther culture • ISSR • genetic diversity

Resumen

El cultivo in vitro permite generar variabilidad genética mediante variación somaclonal. Este fenómeno puede ser potencialmente útil en un programa de mejora en genotipos apomícticos de buffelgrass. El objetivo del presente estudio fue evaluar inter secuencias simples repetidas (ISSR) como marcadores moleculares en la detección de variación genética en plantas regeneradas in vitro de buffelgrass. Se utilizaron seis plantas regeneradas mediante el cultivo in vitro de anteras, vía embriogénesis somática, y el genotipo dador de anteras (NR 51) como control. De un total de 26 cebadores ISSR probados, 22 de ellos amplificaron, detectando un 12% de polimorfismo con una divergencia del 5 al 24% con respecto al material NR 51. Se observaron productos de amplificación con los cebadores que contienen secuencias di-, tri- o tetra-nucleótidos, con o sin nucleótidos adicionales en el extremo 3′. Los cebadores más informativos fueron aquellos que contenían secuencias repetitivas GACAn, AGn o GAn. Conjuntamente, las plantas trasplantadas a campo manifestaron características morfológicas diferentes entre ellas y con respecto al NR 51. El presente estudio confirma que el empleo de ISSR permite identificar variabilidad genética en plantas regeneradas in vitro de buffelgrass.

Palabras claves: Apomixis • embriogénesis somática • variación somaclonal • cultivo de anteras • ISSR • diversidad genética
 
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