Genetic and phenotypic diversity of native potatoes (Solanum spp.) from the Central Andes of Peru

• Zevallos Arias, Edith Luz ^[1] ; Inga Ortíz, Josué Hernán ^[1] ; Marmolejo Gutarra, Karina Jessica ^[1] ; Álvarez Rodríguez, Fernando James ^[1] ; Paitan Gilian, Rocio Karim ^[1] ; Rixi Vilca, Gina Haydi ^[1] ; Becerra Pozo, Dante Alex ^[1] ; Neyra Valdez, Edgar Lidio ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión

     Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión

     Simon Bolivar, Perú

     
  2. [2] Universidad Peruana Cayetano Heredia

     Universidad Peruana Cayetano Heredia

     Perú

     
• Localización: Acta Agronómica, ISSN-e 2323-0118, ISSN 0120-2812, Vol. 72, Nº. 1, 2023, págs. 88-96
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Diversidad fenotípica y genética de papas nativas (Solanum spp.) de los Andes Centrales de Perú
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    La diversidad de papas nativas cultivadas a más de 3500 m s. n. m. en la región de Pasco (Andes Centrales de Perú) no ha sido completamente caracterizada y en la actualidad se encuentra sujeta a una constante erosión genética provocada por factores bióticos y abióticos. El objetivo de la investigación fue caracterizar fenotípica y genotípicamente 40 variedades locales de papas nativas representantes de 4 especies de Solanum. Se utilizaron 20 descriptores fenotípicos y 10 microsatélites para la evaluación genética. Así mismo, se evaluó el nivel de ploidía con base en el número de cloroplastos de los estomas. El análisis de agrupamiento se realizó utilizando el software Infostat y el programa R con las librerías adegenet y polysat. La caracterización fenotípica permitió obtener cinco grupos con un coeficiente de distancia de 9.5, mientras que la caracterización molecular encontró siete grupos y 58 alelos en total, siendo 5.5 el promedio de alelos por microsatélite. Se identificaron 13.2 % de duplicados. Los microsatélites STG001, STM1106, ST0032 y STM5127 con un He promedio de 0.8 y un contenido de información polimórfica (PIC) de 0.5 - 0.8 fueron los más informativos. Finalmente, los resultados de ploidía fueron 13 % diploide, 35 % triploide y 52 % tetraploide. Se evidenció una baja diversidad genética al usar un conjunto de 10 marcadores SSR, lo que indica una aplicabilidad limitada para estudiar la diversidad genética de variedades locales de papa. Es necesario involucrar una gama más amplia de marcadores y un conjunto más diverso de genotipos de la región de Pasco para estudios posteriores.

  • English

    The diversity of native potatoes cultivated above 3500 masl in the Pasco region (Central Andes of Peru) has not been fully characterized. It is currently subject to constant genetic erosion caused by biotic and abiotic factors. The research aimed to characterize phenotypically and genotypically 40 native potato landraces representative of 4 Solanum species. Twenty phenotypic descriptors and 10 microsatellites were used for genetic evaluation. Likewise, the ploidy level was evaluated based on the number of chloroplasts in the stomata. The clustering analysis was performed using the Infostat software and the R program with the Adegenet and Polysat libraries. The phenotypic characterization allowed to obtain five groups with a distance coefficient of 9.5. The molecular characterization found seven groups and 58 alleles in total. The average number of alleles per microsatellite was 5.5. 13.2 % of duplicates were identified. The microsatellites STG001, STM1106, ST0032, and STM5127 with an average He of 0.8 and a polymorphism information content (PIC) of 0.5 - 0.8 were the most informative. Finally, the ploidy results were 13 % diploid, 35 % triploid, and 52 % tetraploid. It was evidenced low diversity when using a set of 10 SSR markers, which indicates limited applicability for studying the genetic diversity of local potato landraces. It is necessary to involve a broader range of markers and a more diverse set of genotypes from the Pasco region for further studies.