Genetic divergence between sub-accessions of the melon using molecular markers

Abstract

The melon (Cucumis melo L.) is one of the most important horticultural crops in the northeast of Brazil. The characterisation of germplasm is an effi cient process for managing plant genetic resources, as it contributes to better conservation and improved use in breeding programs. In the present study, the genetic divergence between sub-accessions of the melon taken from traditional agriculture in the semi-arid region of Brazil was evaluated using ISSR and RAPD markers, verifying the level of agreement with the botanical classifi cation. Twenty-six sub-accessions preserved in the Active Germplasm Bank of Cucurbitaceae for the northeast of Brazil, located at Embrapa Semiárido in Petrolina, Pernambuco, were analysed. The binary matrix of the molecular data was used to obtain the genetic dissimilarities using the complement of the Jaccard index. The genetic dissimilarities were represented in dendrograms generated using the UPGMA method. Twenty-eight ISSR primers and 26 RAPD primers were polymorphic. A total of 686 fragments were obtained, of which 451 were polymorphic. The mean polymorphism of the RAPD markers was greater than that of the ISSR markers. The number of markers was considered suffi cient to accurately determine the genetic diversity. The ISSR dendrogram allowed the formation of three groups, the RAPD dendrogram, four groups, and the joint dendrogram, three groups. The study demonstrated the genetic variability between the sub-accessions, and the strong association between the characterisation made by the molecular markers and the taxonomic classifi cation of the genotypes under study. O meloeiro (Cucumis melo L.) é uma das hortaliças mais importantes para o Nordeste brasileiro. A caracterização de germoplasma é um processo efi ciente no manejo dos Recursos Genéticos Vegetais, pois contribui para uma melhor conservação e utilização em programas de Melhoramento. Nesse estudo, avaliou-se a divergência genética entre subacessos de meloeiro procedentes da Agricultura Tradicional do Semiárido brasileiro, por meio de marcadores ISSR e RAPD, verifi cando o grau de associação com a classifi cação botânica. Foram analisados 26 subacessos conservados no Banco Ativo de Germoplasma de Cucurbitáceas para o Nordeste brasileiro, localizado na Embrapa Semiárido, em Petrolina-PE. A matriz binária dos dados moleculares foi utilizada para a obtenção das dissimilaridades genéticas, pelo complemento do índice de Jaccard. As dissimilaridades genéticas foram representadas em dendrogramas gerados pelo método UPGMA. Vinte oito primers ISSR e 26 primers RAPD foram polimórfi cos. Um total de 686 fragmentos foi obtido, sendo 451 polimórfi cos. O polimorfi smo médio dos marcadores RAPD foi maior que o dos marcadores ISSR. O número de marcadores foi considerado adequado para determinar com precisão a diversidade genética. O dendrograma ISSR permitiu a formação de três grupos, o dendrograma RAPD, quatro grupos, e o dendrograma conjunto, três grupos. O estudo evidenciou a variabilidade genética presente entre os subacessos e a forte associação entre a caracterização feita pelos marcadores moleculares e a classifi cação taxonômica dos genótipos estudados.