Identification and genetic diversity analysis of Memecylon species using ISSR, RAPD and Gene-Based DNA barcoding tools

Background: Memecylon species are commonly used in Indian ethnomedical practices. The accurate identification is vital to enhance the drug's efficacy and biosafety. In the present study, PCR based techniques like RAPD, ISSR and DNA barcoding regions, such as 5s, psbA-trnH, rpoC1, ndh and atpF-atpH, were used to authenticate and analyze the diversity of five Memecylon species collected from Western Ghats of India. Results: Phylogenetic analysis clearly distinguished Memecylon malabaricum from Memecylon wightii and Memecylon umbellatum from Memecylon edule and clades formed are in accordance with morphological keys. In the RAPD and ISSR analyses, 27 accessions representing five Memecylon species were distinctly separated into three different clades. M. malabaricum and M. wightii grouped together and M. umbellatum, M. edule and Memecylon talbotianum grouped in the same clade with high Jaccard dissimilarity coefficient and bootstrap support between each node, indicating that these grouped species are phylogenetically similar. Conclusion: Data from the present study reveals that chloroplast psbA-trnH region could be used as a potential candidate region for identifying Memecylon species, and ISSR marker system could be used for estimating genetic diversity since it has high percent polymorphism compared to RAPD marker.

Development and characterization of microsatellite markers for Tibouchina hatschbachii (Melastomataceae), an endemic and habitatrestricted shrub from Brazil / Desenvolvimento e caracterização de marcadores microssatélites para Tibouchina hatschbachii (Melastomataceae), um arbusto endêmico e com restrição de habitat da região subtropical do Brasil

Tibouchina hatschbachii Wurdack (Melastomataceae) is an autogamous shrub restricted to granite (GO) and sandstone (SO) rock outcrops from subtropical Brazil. We designed primers for the amplification of microsatellite regions for T. hatschbachii, and characterized these primers to estimate genetic diversity parameters and contemporary genetic structure patterns. Eight loci were successfully amplified and were characterized using 70 individuals from three natural populations. Polymorphic information content ranged from 0.200 to 0.772 per locus. All loci were polymorphic, with allele numbers ranging from two to eight. The low degree of polymorphism may be explained by the fact that T. hatschbachii has disjunct populations and a recent genetic bottleneck, and also that it is self-pollinated. The observed and expected heterozygosities ranged from 0.115 to 1.000 and from 0.112 to 0.800, respectively. We observed private alleles in all loci. These are important features that enable us to identify population differentiation and help to us understand gene flow patterns for T. hatschbachii in subtropical Brazil. Eight microsatellite loci from other species of Tibouchina amplified positively in T. hatschbachii.

Tibouchina hatschbachii Wurdack (Melastomataceae) é um arbusto autógamo, com ocorrência restrita em afloramentos rochosos graníticos (GO) e areníticos (SO) na região subtropical do Brasil. Neste trabalho, foram desenvolvidos marcadores para a amplificação de regiões microssatélites para T. hatschbachii e caracterizados esses primers para estimar parâmetros de diversidade genética. Oito loci foram amplificados com sucesso e caracterizados, utilizando 70 indivíduos de três populações naturais. O conteúdo de informação polimórfica variou de 0,200 a 0,772 por locus. Todos os loci foram polimórficos, com números de alelos que variam de dois a oito. O baixo grau de polimorfismo pode ser explicado pelo fato de que T. hatschbachii possui populações disjuntas e uma história recente de gargalo genético populacional, e também pelo fato de apresentar um sistema reprodutivo de autopolinização, tendendo a favorecer a baixa variação. As heterozigosidades observadas e esperadas variaram entre 0,115-1,000 e 0,112-0,800, respectivamente. Também foi observada a presença de alelos privados em todos os loci. Estas são características importantes que nos permitirão identificar a diferenciação entre populações e poderão ajudar na compreensão dos padrões de fluxo gênico atual de T. hatschbachii na região subtropical do Brasil. Oito loci microssatélites de outras espécies de Tibouchina amplificaram