A quantitative PCR approach for determining the ribosomal DNA copy number in the genome of Agave tequila Weber

Background: Agave tequilana has a great economic importance in Mexico in order to produce alcoholic beverages and bioenergy. However, in this species the structure and organization of the rDNAs in the genome are limited, and it represents an obstacle both in their genetic research and improvement as well. rDNA copy number variations per eukaryotic genome have been considered as a source of genetic rearrangements. In this study, the copy number of 18S and 5S rDNAs in the A. tequilana genome was estimated, and an absolute quantitative qPCR assay and genome size was used. In addition, an association between the rDNAs copy number and physical mapping was performed to confirm our results. Results: The analysis were successfully applied to determine copy number of 18S and 5S rDNAs in A. tequilana genome, showing high reproducibility with coefficient of variation (CV) values of 0.014-0.0129%, respectively. A variation of 51 times in the copy number the 18s regarding 5s rDNA was found, thus contributing to genome size of 1.47 and 8.38 x 10-3%, respectively. Similarly, data show a linear relationship (R [2] = 0.992) between rDNA copy number and the detected signals for each of the loci by FISH. The comparison of the rDNA copy number of agave showed differential relationship with other organisms and it may be due to evolutionary ecology.Conclusions: Results show that the proposed method a) can correctly detect the rDNA copy number, b) could be used as species-specific markers and c) might help in understanding the genetic diversity, genome organization and evolution of this species.

Primer reporte de empleo de marcadores AFLP en Asteraceae en Cuba / First report of the employment of AFLP markers in Asteraceae in Cuba

Rhodogeron coronopifolius Griseb., es una especie vegetal de la familia Asteraceae, que se encuentra en peligro crítico de extinción. Es endémico de la provincia Villa Clara en la región central de Cuba. Habita en el matorral xeromorfo sub espinoso sobre serpentina. Existen solo cinco poblaciones naturales dentro de un área protegida, la principal causa de amenaza es la fragmentación de su hábitat por acciones antrópicas. Debido a su situación de conservación, se hace necesario realizar estudios de la diversidad genética de las poblaciones naturales para así generar información básica y diseñar una estrategia de conservación. El objetivo de este trabajo fue analizar de manera preliminar la diversidad genética de cuatro poblaciones de esta especie utilizando marcadores AFLP (Polimorfismo de Longitud de Fragmentos Amplificados). Se emplearon dos combinaciones de iniciadores y se evaluó el porcentaje de polimorfismo así como la similitud entre los individuos. Se obtuvieron 165 loci de los cuales el 78,7 % fueron polimórficos. La población de mayor polimorfismo fue Corojito con 85,2%, de manera general el polimorfismo fue alto con valores entre 75 y 87%. La similitud entre los individuos también fue alta con un promedio de 0,74. El agrupamiento genético fue independiente a la población de procedencia, lo que sugiere que existe intercambio genético entre las poblaciones y que estas comparten más del 80 % de los alelos que fueron analizados. Los resultados obtenidos son importantes para el mantenimiento in situ de la especie y para tomar decisiones en aras de su conservación.

Rhodogeron coronopifolius Griseb., is a specie of Asteraceae family, in critical danger of extinction. It is an endemic of Villa Clara city in the central region of Cuba. Its inhabits sub thorny xeromorphic heath on serpentine soil. Only five natural populations exist included in a protected area, the main threat cause is the fragmentation of its habitat for antropics activities. Due to their conservation status, it becomes necessary to analyze the genetic diversity of the natural populations in order to generate basic information usefull to apply a conservation strategy. The main goal of this work was to evaluate in a preliminary manner the genetic diversity of four populations of this specie using AFLP markers (Amplified Fragment Length Polymorphism). Two primer combinations were used and the polymorphism percentage was evaluated as well as the similarity among the individuals. A total of 165 loci were obtained of which 78,7% were polymorphic. The population with higher polymorphism was Corojito with 85,2%. High level of polymorphism was observed among population showing values between 75 and 87%. The similarity among the individuals was also high with an average of 0,74. The genetic grouping was independent to the origin of the population. This suggesting that gene flow exists among the populations, those which share more than 80% of the alleles analyzed. This is important for the in situ maintenance of the specie and to take decisions for their conservation.

Primer reporte del empleo de marcadores ISTR en cactaceae (pilosocereus sp) / First report of the employment of ISTR markers in cactaceae (pilosocereus sp)

Pilosocereus sp es una especie en peligro crítico de extinción, la única población conocida se encuentra en una mina de mármol verde, hoy abandonada, en la que su explotación produjo la disminución del 80% de la población en 3 años; en la actualidad quedan 28 ejemplares, de ellos unos pocos son adultos, de los cuales solo dos producen frutos. Una de las etapas necesaria para su recuperación es la producción de plántulas para realizar el reforzamiento de la población natural. Como las plantas obtenidas serán plantadas en condiciones naturales, donde se enfrentarán a diversas situaciones ambientales, es conveniente realizar un estudio de diversidad genética. El objetivo de este trabajo fue estimar la variabilidad genética de plántulas de Pilosocereus sp empleando la técnica Inverse Sequence Tagged Repeat (ISTR). Se realizó la germinación in vitro de semillas y se determinó la variabilidad genética de las plántulas obtenidas. Con el análisis molecular se detectaron un total de 97 bandas, de ellas el 62,8% fueron polimórficas. El mayor porcentaje de bandas polimórficas (85,7%) se obtuvo con la combinación de oligonucleótidos F6/B6. Con las combinaciones de oligonucleótidos empleados se detectaron de 4 a 6 patrones de banda diferentes. La heterocigosidad media esperada fue de 0,39.

Pilosocereus sp is a species in critical extinction danger, the only known population is in a mine of green marble, abandoned today, but it exploitation produced the decrease of the population's 80% in 3 years, at the present time they are 28 individuals, of them some few ones are mature, of those which alone two produce fruits. One of the necessary stages for their recovery is the seedlings production to carry out the natural population's reinforcement. As the obtained plants they will be planted under natural conditions, where they will face diverse environmental situations, it is convenient to carry out a study of genetic diversity. The objective of this work was to estimate the genetic variability using the technical Inverse Sequence Tagged Repeat (ISTR). In vitro germination of seeds of Pilosocereus sp and the genetic variability of the obtained seedlings was determined. With the molecular analysis a total of 97 bands were detected, of them 62.8% were polymorphic. The biggest percentage of polymorphism (85.7%) was obtained with the primer combination F6/B6. With the primer combinations employed were detected from 4 to 6 different band patterns. The heterocigocity hoped was 0.39.

Caracterización de accesiones de papaya (Carica papaya L)a través de marcadores AFLP en Cuba / Characterising Cuban papaya accessions (Carica papaya L) by AFLP markers

Los marcadores moleculares son herramientas valiosas en los estudios genéticos en plantas, y están siendo empleados exitosamente en programas de mejoramiento principalmente en la elección de progenitores y en la selección. El polimorfismo observado mediante la técnica molecular AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) ha sido de utilidad para estudios de diversidad genética en frutales. En el presente trabajo se realizó la caracterización molecular de 12 accesiones de papaya (Carica papaya L.) del banco de germoplasma del Instituto de Investigaciones en Fruticultura Tropical (IIFT), empleando la técnica AFLP. Se evaluaronseis combinaciones de iniciadores para la amplificación selectiva, las cuales amplificaron un total de 431 bandascon 73,3% de polimorfismo. El número total de patrones de bandas identificados fue igual en todas las combinaciones utilizadas, con un porcentaje de identificación alto, lo que sugiere que dichas combinaciones pudieran ser empleadas para estudios de variabilidad genética en papaya. En general, los resultados presentados demuestran que existe diversidad genética entre las accesiones evaluadas, lo cual constituye un reflejo del origen que presentan los genotipos analizados a partir de la introducción de materiales foráneos y la polinización abierta de un grupo de materiales selectos. Por tanto, se recomienda retomar la prospección y selecciónde accesiones locales, así como la introducción de nuevos genotipos foráneos, como dos vías fundamentalespara aumentar la diversidad genética presente en el banco de germoplasma de papaya de Cuba.

Molecular markers are valuable tools for genetic studies in plants and they are often used successfully in genetic breeding, mainly for choosing progenitors and selection. Polymorphism observed by amplified fragment length polymorphism (AFLP) has been useful for genetic diversity studies in fruit trees. Twelve papaya accessions from the Tropical Fruit Crop Research Institute germplasm bank were molecularly characterised by AFLP. 431 bands having 73.3% polymorphism were obtained using 6 primer combinations. The total number of band patterns identified was the same in all combinations assayed with a high percentage of identification, suggesting that such primer combinations could be used for genetic variability studies in papaya.The results demonstrated genetic diversity among the papaya accessions evaluated, indicating the origin ofthe analysed genotypes from exogenous material and open pollination of a selected group of material. It is thus recommended that local accessions and their selection be monitored as well as the introduction of new foreign genotypes as two ways of increasing the genetic diversity of the Cuban papaya germplasm bank.