Diversidade genética em Capsicum via marcadores RAPD e ISSR

Abstract

The Capsicum genus plants are cultivated and employed in culinary and industry worldwide, from tropical to temperate regions. Even with several studies carried out with those plants, several questions about their phylogenetic and evolutionary relationships are still not elucidated. One of the main obstacles for such studies is the high diversity of morphological characteristics within the group, which leads to misclassification of Capsicum species. Consequently, molecular markers are an interesting alternative to those morphological markers, as they rely only on DNA to access polymorphisms, therefore generating little or no ambiguity. This work presents a study on the genetic diversity among 24 accessions of Capsicum, using RAPD and ISSR markers. Both markers showed efficiency in stablishing phylogenetic relationships among accessions. With seven RAPD markers and five ISSR markers, 91 bands with 95 % of polymorphism and 54 bands with 92 % of polymorphism were obtained respectively, revealing a high degree of genetic diversity. From these results, two respective dendrograms were generated. The phylogenetic trees separated the accessions into two main branches, one consisting in domesticated peppers (C. annuum, C. frutescens and C. chinense), and the second grouping wild peppers (C. chacoense, C. praetermissum and C. flexuosum) with the creole specie C. baccatum. The dendrograms also confirmed that the accession C. flexuosum? 1967 is indeed a C. flexuosum. Therefore, both RAPD and ISSR markers proved to be useful to phylogenetic studies regarding the 24 accessions of Capsicum.

Os frutos do gênero Capsicum são utilizados na alimentação e indústria no mundo todo, sendo cultivados de regiões tropicais a regiões temperadas. Mesmo com diversos trabalhos sendo realizados com essas plantas, várias questões sobre suas relações filogenéticas e evolutivas ainda precisam ser elucidadas. Um dos principais entraves para esses estudos é a alta diversidade de características morfológicas dentro do grupo, o que leva a erros na classificação taxonômica de espécies de Capsicum. Nesse contexto, os marcadores moleculares são uma alternativa interessante aos marcadores morfológicos. Como se baseiam no próprio DNA para estabelecer polimorfismos, eles geram pouca ou nenhuma ambiguidade sobre a evolução do grupo. Este trabalho apresenta um estudo sobre a diversidade genética entre 24 acessos de Capsicum, utilizando marcadores RAPD e ISSR. Ambos os marcadores se mostraram eficientes para determinar relações filogenéticas entre os acessos. Com sete marcadores de RAPD foram geradas 91 bandas com alto grau de polimorfismo (95%), e com cinco marcadores ISSR foram obtidas 54 bandas também com alto grau de polimorfismo (92%). A partir da análise desses resultados gerou-se dois respectivos dendrogramas com resultados relacionados. A filogenia obtida separou os acessos em dois grupos, um formado por pimentas domesticadas (C. annuum, C. frutescens e C. chinense), e o segundo por pimentas selvagens (C. chacoense, C. praetermissum e C. flexuosum) juntas a C. baccatum. Os marcadores também confirmaram que o acesso C. flexuosum? 1967 muito provavelmente pertence à espécie C. flexuosum. Assim, os marcadores RAPD e ISSR se mostraram ferramentas úteis ao estudo filogenético dos 24 acessos de Capsicum.