Applications of ISSR makers in studies of genetic diversity of Pityrocarpa moniliformis

Abstract

Pityrocarpa moniliformis (Benth.) Luckow & R. W. Jobson (Fabaceae) is a native brazilian species with high potential for economic development programs in semiarid regions, mainly related to the production of honey, animal food and firewood. Thus, the objective of this work was to select Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) molecular markers for genetic diversity studies, as well as to test the efficiency of this approach in quantifying the genetic diversity of a natural P. moniliformis population. For this, 28 ISSR molecular markers were tested, evaluating the total number of loci, polymorphism rate and the Polymorphism Information Content (PIC) for the selected primers, the “Marker Index”, and the “Resolving Power”. Genetic diversity parameters (Nei genetic distance and Shannon index) were evaluated for 30 individuals located in Macaíba, Rio Grande do Norte State, Brazil. Seven primers were selected, which provided 74 loci, with 82% being polymorphic, while the PIC value was 0.344. The Nei genetic distance was 0.244, and the Shannon index was 0.374. Therefore, ISSR molecular markers (UBC 827, 840, 844, 857, 859, 860 and 873) are considered efficient in studying the genetic diversity of populations for the selection of matrices and germplasm banks, and may contribute to the conservation and genetic improvement of P. moniliformis populations. Pityrocarpa moniliformis (Benth.) Luckow & R. W. Jobson (Fabaceae) é uma espécie nativa do Brasil com alto potencial em programas de desenvolvimento econômico em regiões semiáridas, principalmente relacionado à produção de mel, alimentação animal e madeira para lenha. Assim, o objetivo deste trabalho foi selecionar marcadores moleculares Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) para estudos de diversidade genética, bem como testar a eficiência desta abordagem na quantificação da diversidade genética de uma população natural de P. moniliformis. Para isso, testaram-se 28 marcadores moleculares ISSR, avaliando-se o número total de locos, taxa de polimorfismo e o valor de conteúdo de informação polimórfica (PIC) para os iniciadores selecionados, bem como o índice de marcador e o poder de resolução. Os parâmetros de diversidade genética (distância genética de Nei e índice de Shannon) foram avaliados em 30 indivíduos localizados em Macaíba, Rio Grande do Norte, Brasil. Foram selecionados sete iniciadores que forneceram 74 locos, sendo 82% polimórficos, enquanto o valor de PIC foi de 0,344. A distância genética de Nei foi de 0,244 e o índice de Shannon, de 0,374. Portanto, marcadores moleculares ISSR (UBC 827, 840, 844, 857, 859, 860 e 873) são considerados eficientes nos estudos de diversidade genética de populações, seleção de matrizes e bancos de germoplasma, e podem contribuir para a conservação e o melhoramento genético em populações de P. moniliformis.