Diversity and genetic structure of natural populations of the palm tree Euterpe precatoria (Arecaceae) / Diversidad y estructura genética de poblaciones naturales de la palmera Euterpe precatoria (Arecaceae)

Abstract Introduction: The natural ecosystems of northern Mato Grosso, Brazil, are in process of fragmentation, mainly due to population growth and the expansion of agriculture. This endangers the palm Euterpe precatoria (locally known as açaí), used for construction, palm hearts, juices and ice cream. Objective: To evaluate the local diversity and genetic structure in native populations of E. precatoria. Methods: We collected leaves from 106 fruiting palms from five populations in Mato Grosso State, for analysis of microsatellite markers with Polymerase Chain Reaction. Results: The five SSR loci revealed a total of 30 alleles, ranging from 5 (EE23 and EE43) to 7 (EE2 and EE15), with an average of 6 alleles per locus. The mean PIC was 0.74 and confirmed low heterozygosity and inbreeding. The UPGMA dendrogram produced two groups and molecular variance revealed greater genetic differentiation within populations. The high levels of homozygous microsatellite loci indicate low genetic diversity. Conclusions: These populations have low gene diversity, high average number of alleles per locus, and rare and exclusive alleles. We recommend the establishment of permanent conservation units with corridors among them.

Resumen Introducción: Los ecosistemas naturales del norte de Mato Grosso, Brasil, están en proceso de fragmentación, principalmente debido al crecimiento de la población y la expansión de la agricultura. Esto pone en peligro la palma Euterpe precatoria (localmente conocida como açaí), utilizada para la construcción, extracción de palmito, preparación de jugos y helados. Objetivo: Evaluar la diversidad local y estructura genética en poblaciones nativas de E. precatoria. Métodos: Recolectamos hojas de 106 palmas fructíferas de cinco poblaciones en el estado de Mato Grosso, para análisis de marcadores microsatélites con el método de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Resultados: Los cinco loci SSR revelaron un total de 30 alelos, que van desde 5 (EE23 y EE43) hasta 7 (EE2 y EE15), con un promedio de 6 alelos por locus. El PIC medio fue de 0.74 y confirmó baja heterocigosidad y endogamia en las poblaciones. El dendrograma UPGMA produjo dos grupos y la varianza molecular reveló una mayor diferenciación genética dentro de las poblaciones. Los loci de microsatélites presentaron un alto nivel de homocigotos lo que indica una baja diversidad genética. Conclusiones: Estas poblaciones tienen baja diversidad genética, alto promedio de alelos por locus y alelos raros y únicos. Recomendamos el establecimiento de unidades de conservación permanentes con corredores entre ellas.

Zoometric and ethnological characterization of the colombian creole donkey in Sucre, Colombia

In Colombia, works performed with the colombian creole donkey (CCD) have shown a possible danger of extinction. The above, associate with an alarming decrease in its inventory and a reduction in genetic diversity. Thus, morphological characterization could be the first step for future conservation plans to conduct a repopulation. Therefore, this work aimed to characterize the zoometric and ethnological traits of CCD in five natural subregions of the department of Sucre. 20 males from each of the natural subregions from Sucre (Golfo de Morrosquillo: GM, Montes de María: MM, Mojana: MO, San Jorge: SJ, Sabanas: SA) with an age average of 4.7 ± 1.0 years old and weight estimated between 126.0 ± 19.4 kg were recorded and were submitted to 28 morphometric measurements. Descriptive statistics, analysis of variance between subregions, and hierarchical grouping for statistical analysis were performed. Also, five ethnological indices and five productive indices were estimated. The results showed that most of the zoometric variables varied significantly between subregions. The values assessed were similar to other creole donkey breeds. The hierarchical grouping analysis allowed the creation of two groups with geographic proximity. The structural homogeneity and morphostructural harmony found within the subregions were medium-low. However, when analyzing all the CCD measurements together, medium to high morphostructural uniformity and harmony were evidenced. The ethnological indices allow us to classify the CCD as a longlinear, hypermetric, dolichocephalic, and concavilinear animal. In addition, the productive indices indicated that the CCD is a proportionate donkey, with good poise and aptitude for work.

Es posible que el asno criollo colombiano (ACC) se encuentre en peligro de extinción. La alarmante disminución de su inventario está reduciendo la diversidad genética. Así, la caracterización morfológica es un primer paso en futuros planes de conservación, con el objetivo de repoblación; por tanto, el objetivo de esta investigación fue caracterizar zoométricamente y etnológicamente el ACC, de las cinco subregiones naturales del departamento de Sucre. En 20 machos de cada una de las subregiones naturales del departamento de Sucre (Golfo de Morrosquillo: GM, Montes de María: MM, Mojana: MO, San Jorge: SJ, Sabanas: SA), con edad promedio de 4,7 ± 1,0 años y peso promedio estimado de 126,0 ± 19,4kg, se registraron 28 medidas morfométricas. En el análisis de datos, se consideró la estadística descriptiva, el análisis de varianza entre subregiones, análisis de agrupación jerárquica. También, se estimaron cinco índices etnológicos y cinco índices productivos. La mayoría de las variables zoométricas variaron significativamente entre subregiones, con valores similares a otras razas criollas. El análisis de agrupación jerárquica formó dos grupos con cercanía geográfica. La homogeneidad estructural y la armonía morfoestructural encontrada al interior de las subregiones fue media-baja; sin embargo, al analizar todo el ACC, la homogeneidad y la armonía morfoestructural fue media-alta. Los índices etnológicos clasifican al ACC como longilíneo, hipermétrico, dolicocéfalo y concavilíneo, mientras que los índices productivos indican de un asno proporcionado, de buenos aplomos y de aptitud al trabajo.

Evaluación fenotípica de semillas de haba (Vicia faba L.) colectadas en Nariño-Colombia / Phenotypic evaluation of broad bean (Vicia faba L.) seeds collected in Nariño-Colombia

RESUMEN El haba es una leguminosa asociada a sistemas campesinos de clima frío. En Colombia, se cultiva, principalmente, en el departamento de Nariño, donde se ha visto reducida el área y el número de materiales sembrados, debido a la disminución en los niveles de rendimiento del cultivo y la agresividad de los problemas fitosanitarios. Este estudio evaluó la diversidad de esta leguminosa, a partir de la forma y color de la semilla, en una colección de 60 accesiones de haba, discriminadas en siete variedades. Mediante el procesamiento de imágenes digitales y medición manual, se determinó la longitud polar (LP), longitud ecuatorial (LE), relación LP/LE, área (AR), grosor (GR) y peso de cien semillas (P100); además, se calcularon los parámetros de color, basados en la escala CIELab (L*, a* y b*). Las variables, se analizaron con estadística descriptiva, correlación de Pearson y el método multivariado de componentes principales (ACP). Los resultados identificaron alta diversidad de fenotipos, caracterizando, cuantitativamente, las siete variedades. Se presentó correlación alta entre las variables LP, LE y AR, igualmente, entre L* y b*. Con el biplot de los resultados de ACP, se ratificó la variabilidad de la colección y posibilitó generar una agrupación preliminar. La investigación, se puede tomar en cuenta como base para el desarrollo de trabajos de conservación y de evaluación agronómica de esta leguminosa.

ABSTRACT Fava bean is a legume associated with cold climate farming systems. In Colombia, it is grown mainly in the department of Nariño, where the area and number of planted materials have been reduced due to the decrease in crop yield levels and the aggressiveness of phytosanitary problems. This study evaluated the diversity of this legume based on seed shape and color in a collection of 60 bean materials divided into seven varieties. Through digital image processing and manual measurement, polar length (LP), equatorial length (LE), LP/LE ratio, area (AR), thickness (GR) and hundred seed weight (P100) were determined, and color parameters based on the CIELab scale (L*, a* and b*) were calculated. The variables were analyzed with descriptive statistics, Pearson's correlation and the multivariate principal component method (PCA). The results identified a high diversity of phenotypes, quantitatively characterizing the seven varieties. There was a high correlation between the variables LP, LE and AR, as well as between L* and b*. The biplot of the PCA results confirmed the variability of the collection and made it possible to generate a preliminary grouping. The research can be taken into account as a basis for the development of conservation and agronomic evaluation of this legume.

Asociación del polimorfismo FecB con la prolificidad natural del Ovino de Pelo Colombiano / Association of the FecB polymorphism with the natural prolificacy of the Colombian Creole Sheep

RESUMEN Objetivo. Caracterizar y asociar el polimorfismo FecB con la prolificidad natural en los biotipos de Ovino de Pelo Colombiano (OPC) Etíope y Sudán. Materiales y métodos. En 300 nacimientos provenientes de 167 ovejas de OPC, de los biotipos, Sudán (n=73) y Etíope (n=94), se midió el efecto del genotipo FecB, y de los factores no genéticos: número de parto de la madre, el padre, la época y el año de concepción, sobre la prolificidad natural (coderos/hembra/parto). Para esto, los animales fueron genotipados por PCR-RFLP (Avail) para FecB y los registros productivos del rebaño fueron analizados. Se calcularon las frecuencias alélicas y genotípicas, las cuales junto con los factores no genéticos fueron asociados a la prolificidad usando un modelo GLM de efectos fijos. Resultados. El alelo FecBB presentó menor frecuencia (0.379±0.152) que el alelo FecB+ (0.622±0.152) para todo el OPC. Estas frecuencias variaron (p<0.05) entre biotipos (Sudán: 0.486, Etíope: 0.271), lo mismo ocurrió con el genotipo FecBBB (0.078 en Etíope y 0.236 en Sudán). El genotipo FecB++ fue más frecuente en Etíope (0.526) y el genotipo heterocigoto en Sudán (0.5) y para el OPC (0.448±0.070). No se encontraron diferencias significativas entre biotipos para los factores no genéticos. La prolificidad varió (p<0.05) entre biotipos (1.45±0.22 en Etíope y 1.34±0.03 en Sudán), con un promedio de 1.40±0.11 para el OPC. Ninguno de los factores no genéticos al igual que los genotipos FecB afectaron la prolificidad natural del OPC (p>0.05). Sin embargo, esta fue más alta en el genotipo FecBBB. Conclusiones. El locus estudiado fue polimórfico. La prolificidad no se afectó por los factores no genéticos ni por el genotipo FecB. Estos resultados podrían ser utilizados en planes de selección asistida para aumentar la productividad del OPC.

ABSTRACT Objective. Characterize and associate the FecB polymorphism with the natural prolificacy in the biotypes of Colombian creole sheep (OPC) Etíope and Sudán. Materials and methods. At 300 births from 167 OPC sheep, from the biotypes, Sudan (n = 73) and Ethiopian (n = 94), the effect of the FecB genotype was measured, and of the non-genetic factors: number of parturitions of the mother, the father, the season and the year of conception, on the natural prolificacy (litter size). For this, the animals were genotyped by PCR-RFLP (Avail) for FecB and the productive records of the herd analyzed. The allelic and genotypic frequencies were calculated, which, together with the non-genetic factors, were associated with litter size using a fixed-effect GLM model. Results. The FecBB allele presented lower frequency (0.379±0.152) than the FecB+ allele (0.622±0.152) for the whole OPC. These frequencies varied (p<0.05) between biotypes (Sudán: 0.486, Etíope: 0.271), the same occurred with the FecBBB genotype (0.078 in Etíope and 0.236 in Sudán). The FecB++ genotype was more frequent in Etíope (0.526) and the heterozygous genotype in Sudán (0.5) and for the OPC (0.448±0.070). No significant differences were found between biotypes for non-genetic factors. The prolificacy varied (p<0.05) between biotypes (1.45±0.22 in Etíope and 1.34±0.03 in Sudán), with an average of 1.40±0.11 for the OPC. None of the non-genetic factors, as well as the FecB genotypes, affected the litter size of the OPC (p>0.05). However, this was higher in the FecBBB genotype. Conclusions. The lucus studied was polymorphic. The litter size was not affected by non-genetic factors or the FecB genotype. These results can be used in assisted selection plans to increase OPC productivity.

Caracterización morfológica de la gallina criolla de traspatio de la subregión Sabana departamento de Sucre (Colombia) / Morphological characterization of the creole backyard chickens of the Subregion sabana department of Sucre (Colombia)

RESUMEN Objetivo. Caracterizar morfométrica y faneróptica de la gallina Criolla de traspatio de la subregión Sabana, departamento de Sucre (Colombia). Materiales y métodos. Se evaluaron 520 animales adultos criollos (350 gallinas y 170 gallos), en el periodo 2017-2018, ubicados en 10 localidades de la subregión Sabanas del departamento de Sucre Colombia. Se recolectó la información en un formato de encuesta integrado por variables cuantitativas y cualitativas. Los datos obtenidos fueron sometidos a análisis descriptivos univariado para muestras independiente. Además, se empleó la técnica de análisis de varianza. Las comparaciones entre machos y hembras se realizaron mediante una prueba de t. Los análisis fueron realizados usando paquete estadístico R. Resultados. Los descriptores analizados mostraron superioridad de los gallos sobre las gallinas (p<0.05). El análisis de varianza en la población de hembras con respecto al peso, determino que existen diferencias significativas (p<0.05). Las características morfológicas y fanerópticas estudiadas, describen un ave de metatarso amarillo, con color de plumaje que combinan tonalidades marrones, negras, gris y blanco, la morfología y distribución de las plumas en la mayoría de las aves es de característica normal (lisa típica), con distribución uniforme a lo largo del cuerpo, aunque se pueden encontrar ejemplares con patrones de plumaje diferente. Conclusiones. Se pudo observar una amplia variación entre animales procedentes de las 10 localidades estudiadas. Se evidencia una diferenciación tipológica con relación al peso y al tamano del tarso, en los animales evaluados, lo que puede ser utilizado como criterio de selección.

ABSTRACT Objective. Characterize morphometric and phaneroptics of the Creole backyard hens from the savanna subregion department of Sucre (Colombia). Materials and methods. 520 adult Creole animals (350 chickens and 170 roosters) were evaluated, in the period 2017-2018, located in 10 localities of the savanna sub-region of the department of Sucre Colombia. The information was collected in a survey format composed of quantitative and qualitative variables. The data obtained were subjected to univariate descriptive analysis, for independent samples. In addition, the analysis of variance technique was used. Comparisons between males and females were made by means of a t-test. The analyses were performed using the statistical package R. Results. The descriptors analyzed showed the superiority of the roosters over the hens (p<0.05). The analysis of variance in the population of females with respect to weight determined that there are significant differences (p<0.05). The morphological and phaneroptic characteristics studied describe a yellow metatarsal bird, with plumage color that combines brown, black, gray and white tones, the morphology and distribution of feathers in most birds is normal characteristic (smooth typical), with a uniform distribution to a length of the body, although specimens with different plumage patterns can be found. Conclusions. A wide variation could be observed among animals from the 10 localities studied. There is evidence of a typological differentiation in relation to the weight and size of the tarsus in the animals evaluated, which can be used as a selection criterion.

Identification of a historic horse ecotype analyzing speech content in central Brazil / Resgate de um ecótipo equino histórico mediante análise de conteúdo de discurso no Brasil central

This study represents a first attempt to rescue germplasm of a traditional domestic equine cited in early Iberian and South American literature as Curraleiro horse. As an effort to identify and possibly characterize this type of horse we accessed traditional knowledge in strategic rural areas. Most areas were configured by hinterland settlements founded by runaway slave communities from the sixteenth century. Twenty interviews were conducted and analyzed using classical Speech Content Analysis. As a result, five response categories were recognized: 1) Identification and location of Curraleiro horses; 2) Characterization of Curraleiro horses; 3) Historical aspects; 4) Curraleiro horse conservation prospects and 5) Sanitary and productive aspects of Curraleiro horse breeding. We concluded that although scarce, the Curraleiro horse, cited in literature, still exists and showed phenotypical features which allow fine discrimination from any officially recognized breed in Brazil. Our findings may open the door for the recognition of a genuine animal resource which could play a role in rural development for specific regions and traditional communities. Speech Content Analysis was effective for in loco identification and characterization of rare traditional livestock. Thus, we encourage the usage of this tool as an alternative to subsidize identification and genetic conservation programs worldwide.(AU)

Esse estudo representa uma primeira tentativa de resgate de germoplasma em um equino doméstico tradicional citado em literatura precoce Iberiana e Sul Americana como um cavalo Curraleiro. Num esforço de identificar e possivelmente caracterizar esse tipo de cavalo, acessamos conhecimento tradicional em diversas áreas rurais estratégicas. A maioria consistia em assentamentos rurais fundados por comunidades escravas foragidas no século dezesseis. Vinte entrevistas foram conduzidas e analisadas utilizando análise de conteúdo de discurso clássico. Como resultado, cinco categorias de resposta foram reconhecidas: 1) Identificação e localização de cavalos Curraleiros; 2) Caracterização de cavalos curraleiros; 3) Aspectos históricos, 4) Perspectivas de conservação, e 5) Aspectos sanitários e produtivos da criação de cavalos Curraleiros. Concluímos que, apesar de escasso, o cavalo Curraleiro, citado na literatura, ainda existe e apresenta características fenotípicas que permitem discriminação de raças oficialmente reconhecidas no Brasil. Nossos achados podem abrir alas para o reconhecimento de um recurso animal genuíno que pode ter um papel no desenvolvimento rural em regiões específicas e comunidades tradicionais. Análise de conteúdo de discurso foi eficaz para identificação e caracterização in loco de criação tradicional rara. Desta forma, encorajamos o uso dessa ferramenta como alternativa para subsídio de identificação e programas de conservação genética ao redor do mundo.(AU)

Polymorphisms of the calpain and calpastatin genes in two populations of colombian creole sheep / Polimorfismos de los genes calpaína y calpastatina en dos poblaciones de ovinos de pelo colombiano

ABSTRACT Objetive. Characterize the genetic polymorphism type SNPs in the calpain (CAPN) and calpastatin (CAST) genes of Colombian creole hair sheep (OPC). Materials and methods. In 300 individuals belonging to two OPC subpopulations from the departments of Sucre (SC) and Valle del Cauca (VC) were genotyped by PCR-RFLP (MspI) for the CAST locus and by PCR-SSCP for the CAPN locus. The allelic and genotypic frequencies, the observed (Ho) and expected heterozygosity (He), the fixation index (F) and the deviations from the Hardy-Weinberg equilibrium (HWE) were calculated and a molecular analysis of variance to estimate the values of FST, FIS and FIT. Results. In the CAST locus, the MM genotype was the most frequent (83.9±1.1%), followed by the other genotypes (MN: 15.5±1.1, NN: 6.0±0.0%) and the allelic frequency of M (91.7±0.4%) exceeded that of N (8.3±0.4%). For the CAPN locus the heterozygous genotype (48.2±0.7%) was the most frequent, the other genotypes presented frequencies TT:44.7 ± 1.9 and CC:7.0 ± 1.4%. The T allele reached a frequency of 68.8±1.5% (C: 31.3±1.5%). Similar percentages of allelic and genotypic frequencies were found in the subpopulations. The He was less than the Ho in both loci, with negative values of F and deviations of EHW only in CAPN. All the variation found was due to differences within the individuals, with non-significant values (p>0.05) of FST, FIS, and FIT (0.002, -0.093 and -0.095, respectively). Conclusions. The loci studied has high variability, these results can be used for future gene-assisted selection plans to increase OPC productivity.

RESUMEN Objetivo. El propósito del presente estudio fue caracterizar el polimorfismo genético tipo SNPs en los genes calpaína (CAPN) y calpastatina (CAST) en el ovino de pelo criollo colombiano (OPC). Materiales y métodos. 300 individuos pertenecientes a dos subpoblaciones de OPC de los departamentos de Sucre (SC) y Valle del Cauca (VC) fueron genotipados por PCR-RFLP (MspI) para el locus CAST y por PCR-SSCP para el locus CAPN. Se calcularon las frecuencias genotípicas, alélicas, la heterocigocidad observada (Ho) y esperada (He), el índice de fijación (F), los desvíos del equilibrio de Hardy-Weinberg (EHW) y un análisis de varianza molecular para estimar los valores de FST, FIS y FIT. Resultados. En el locus CAST, el genotipo MM fue el más frecuente (83.9±1.1%), seguido por los otros genotipos (MN: 15.5±1.1; NN:6.0±0.0%) y la frecuencia alélica de M (91.7±0.4%) superó la del N (8.3±0.4%). Para el locus CAPN el genotipo heterocigoto (48.2±0.7%) fue el más frecuente; los otros genotipos presentaron frecuencias de TT:44.7±1.9 y CC:7.0±1.4%. El alelo T alcanzó una frecuencia de 68.8±1.5% (C:31.3±1.5%). Similares frecuencias alélicas y genotípicas se encontraron en las subpoblaciones. La He fue menor que la Ho en ambos loci, con valores negativos de F y desvíos de EHW solo en CAPN. Toda la variación encontrada fue debida a diferencias dentro de los individuos, con valores no significativos (p>0.05) de FST, FIS y FIT (0.002, -0.093 y -0.095, respectivamente). Conclusiones. Los loci estudiados tiene alta variabilidad, estos resultados pueden ser utilizados para futuros planes de selección asistida por genes para aumentar la productividad del OPC.

Genetic diversity among accessions of sacha inchi (Plukenetia volubilis) by phenotypic characteristics analysis / Diversidade genética entre acessos de sacha inchi (Plukenetia volubilis) por análise de características fenotípicas

Sacha inchi (Plukenetia volubilis) is native to the Amazon region and has a high seed content of mono and polyunsaturated fatty acids, making it interesting for the pharmaceutical and cosmetic industry. The purpose of this study was to analyze sacha inchi genetic diversity and describe accessions based on phenotypic characteristics. Fruits and seeds of 25 accessions from the sacha inchi genebank of Embrapa Amazônia Ocidental in Manaus, Amazonas state, were sampled and biometrically measured. The data were subjected to analysis of variance, Mahalanobis distance, canonical correlation, and genetic diversity among and within accessions by analysis of molecular variance (AMOVA). There were significant differences among the means of the analyzed traits, but no significant canonical correlation for the groups of traits. According to AMOVA, approximately 60% of the observed variation was within accessions. The results showed variability among accessions, and that the variation within accessions should be explored to obtain best results in breeding programs.

Sacha inchi (Plukenetia volubilis) é nativa da região amazônica e suas sementes tem um alto teor de ácidos graxos mono e poliinsaturados, tornando-a interessante para a indústria farmacêutica e cosmética. O objetivo deste estudo foi analisar a diversidade genética de sacha inchi e caracterizar os acessos com base em características fenotípicas. Foi realizada coleta e biometria de frutos e sementes de 25 acessos do banco de germoplasma de sacha inchi da Embrapa Amazônia Ocidental em Manaus-AM. Os dados foram submetidos a análise de variância, distância de Mahalanobis, correlação canônica e diversidade genética por análise de variância molecular (AMOVA). Houve diferenças significativas entre as médias das variáveis analisadas, contudo, não houve correlação canônica significativa para os grupos de variáveis. De acordo com AMOVA, aproximadamente 60% da variação observada esteve dentro de acessos. Os resultados mostram variabilidade entre acessos, sendo importante explorar a variação intra-acessos para obter melhores resultados em programas de melhoramento.