Genetic structure simulation for Hancornia speciosa populations in Northeast Brazil / Simulação da estrutura genética de populações de Hancornia speciosa no nordeste brasileiro

ABSTRACT: Mangaba tree is a fruit tree species whose natural populations are fragmented by anthropic actions. For this reason, studies assessing the impact of fragmentation on the diversity and genetic structure of these populations are required in order to establish suitable conservation strategies. In our study, we used data from analyzes through microsatellite markers in computer simulations to estimate the rates of migration and selfing of six mangaba populations. The studied populations are located in the northeastern states of Ceará, Pernambuco and Sergipe. We tested different selfing and migration rates and selected the combination that showed values of observed and expected heterozygosity closest to those previously obtained with microsatellite markers. According to our simulations, selfing and migration were moderate. This may have led to an increase in inbreeding and genetic drift, resulting in low genetic diversity. We recommend expanding the area and reducing disturbance to promote the occurrence of pollinators, which play an important role in increasing genetic diversity.

RESUMO: A mangabeira é uma espécie frutífera cujas populações naturais se encontram fragmentadas por ações antrópicas. Desse modo, são necessários estudos sobre a avaliação do impacto da fragmentação sobre a diversidade e estrutura genética dessas populações para o estabelecimento de estratégias de conservação adequadas. No presente estudo, foram utilizados dados de análises com marcadores microssatélites em simulações computacionais para estimar as taxas de migração e autofecundação de seis populações de mangaba. As populações estudadas estão localizadas nos estados nordestinos do Ceará, Pernambuco e Sergipe. Foram testadas diferentes taxas de autofecundação e migração, e selecionada a combinação que apresentou valores de heterozigosidade observada e esperada mais próximos dos obtidos com marcadores microssatélites. Com base nas simulações, a autofecundação foi de 0,3 e a taxa de migração variou de 0,5 a 0,6, valores que podem ter conduzido ao aumento da endogamia e deriva genética, resultando em baixa diversidade genética. Recomenda-se a expansão da área e a redução de perturbações para promover a ocorrência de polinizadores, que desempenham um papel importante no aumento da diversidade genética.

Genetic structure simulation for Hancornia speciosa populations in Northeast Brazil / Simulação da estrutura genética de populações de Hancornia speciosa no nordeste brasileiro

Mangaba tree is a fruit tree species whose natural populations are fragmented by anthropic actions. For this reason, studies assessing the impact of fragmentation on the diversity and genetic structure of these populations are required in order to establish suitable conservation strategies. In our study, we used data from analyzes through microsatellite markers in computer simulations to estimate the rates of migration and selfing of six mangaba populations. The studied populations are located in the northeastern states of Ceará, Pernambuco and Sergipe. We tested different selfing and migration rates and selected the combination that showed values of observed and expected heterozygosity closest to those previously obtained with microsatellite markers. According to our simulations, selfing and migration were moderate. This may have led to an increase in inbreeding and genetic drift, resulting in low genetic diversity. We recommend expanding the area and reducing disturbance to promote the occurrence of pollinators, which play an important role in increasing genetic diversity.

A mangabeira é uma espécie frutífera cujas populações naturais se encontram fragmentadas por ações antrópicas. Desse modo, são necessários estudos sobre a avaliação do impacto da fragmentação sobre a diversidade e estrutura genética dessas populações para o estabelecimento de estratégias de conservação adequadas. No presente estudo, foram utilizados dados de análises com marcadores microssatélites em simulações computacionais para estimar as taxas de migração e autofecundação de seis populações de mangaba. As populações estudadas estão localizadas nos estados nordestinos do Ceará, Pernambuco e Sergipe. Foram testadas diferentes taxas de autofecundação e migração, e selecionada a combinação que apresentou valores de heterozigosidade observada e esperada mais próximos dos obtidos com marcadores microssatélites. Com base nas simulações, a autofecundação foi de 0,3 e a taxa de migração variou de 0,5 a 0,6, valores que podem ter conduzido ao aumento da endogamia e deriva genética, resultando em baixa diversidade genética. Recomenda-se a expansão da área e a redução de perturbações para promover a ocorrência de polinizadores, que desempenham um papel importante no aumento da diversidade genética.

Heterozygosity as a factor of increasing the meat productivity of kalmyk steers / Heterozigosidade como fator de aumento da produtividade da carne de bois kalmyk

The present work carried out full-genome SNP genotyping of 16-month-old Kalmyk steers to study their productive characteristics and beef quality indicators in the leading farms of the Republic of Kalmykia (Group I was located at the Agrofirma Aduchi farm; Group II at the Kirovsky breeding plant, and Group III at the Plodovitoye agricultural cooperative). As a result of investigating the frequencies of some homozygous alleles, the study established that the heterozygous allele A/A varied considerably along the lines from 0.2785 to 0.3146, while B/B varied from 0.3697 to 0.4125. Meanwhile, the heterozygous allele A/B varied from 0.2986 to 0.3197. Estimated inbreeding coefficients were 1.35, 1.28 and 1.27%. The conducted studies established a higher natural resistance determined by lysozyme, bactericidal and phagocytic activities of steers raised at the Agrofirma Aduchi as farm than their counterparts at the other agricultural enterprises. Over the entire period of the experiment, the steers from 8 to 16 months of age in Group I exceeded the indices of their counterparts in Groups II and III by 30.46g, or 3.31% and 38.04g, or 4.16%, respectively. It is concluded that an increase in the heterozygosity of the studied Kalmyk steers not only results in higher meat productivity, but also improves the quality of carcass and beef quality, increases the yield of more valuable meat grades, and optimizes the fractional composition of proteins.

O presente trabalho realizou a genotipagem de bois Kalmyk de 16 meses de idade para estudar suas características produtivas e indicadores de qualidade da carne bovina nas principais fazendas da República de Kalmykia (o Grupo I estava localizado na fazenda Agrofirma Aduchi; Grupo II - na planta de criação Kirovsky; Grupo III - na cooperativa agrícola Plodovitoye). Como resultado da investigação das freqüências de alguns alelos homozigotos, o estudo estabeleceu que o alelo heterozigotos A/A variou consideravelmente de 0,2785 a 0,3146, enquanto o B/B variou de 0,3697 a 0,4125. Enquanto isso, o alelo heterozigoto A/B variou de 0,2986 a 0,3197. Os coeficientes estimados de consanguinidade foram de 1,35, 1,28 e 1,27%. Os estudos realizados estabeleceram uma maior resistência natural determinada pelas atividades lisozóides, bactericidas e fagocitárias dos bois criados na Agrofirma Aduchi como fazenda do que suas contrapartes nas outras empresas agrícolas. Durante todo o período do experimento, os bois de 8 a 16 meses de idade no Grupo I excederam os índices de suas contrapartes nos Grupos II e III em 30,46g, ou 3,31% e 38,04g, ou 4,16%, respectivamente. Conclui-se que um aumento na heterozigosidade dos bois Kalmyk estudados não só resulta em maior produtividade da carne, mas também melhora a qualidade da carcaça e da carne bovina, aumenta o rendimento das carnes de maior valor e otimiza a composição fracionária das proteínas.

Genetic relationships of the Yucatan black hairless pig with Iberian breeds using single nucleotide polymorfisms / Relações genéticas de porcos pretos calvos de Yucatán com raças ibéricas usando Polimorfismo de nucleotídeos isolados

To conduct ex-situ creole pig conservation programs, it is essential to determine which breeding animals will be used, preferentially those with a more significant Iberian genetic component to preserve their origin. This study used a Yucatan black hairless pigs (YBHP) subpopulation to estimate its genetic diversity and population structure. One hundred four adult pigs were selected for the absence of hair, black skin (without spots), black hoof, and straight snout. The porcine-GGP-50K chip was used for SNP genotyping in YBHP, and information on Iberian and Yucatán hairless pigs from the United States (USYU) was taken from databases. All analysis was performed using PLINK v1.9 and v2.1 software. Inbreeding and fixation index values were lower in YBHP, with high observed heterozygosity and allogamy index values, which agree with those obtained in the populations of Canarias and Chato Murciano. According to the clusters generated by the "Genome-Wide Identity by State" analysis, four groups were identified, one of which included pigs from Guadyerbas, USYU, and YBHP. Between populations, YBHP was closely related to the hairless pigs from Guadyerbas, USYU, and Canarias. Principal component analysis showed the same result. According to the results obtained from the runs of homozygosity investigation, aimed to get pools consensus of regions of overlapping, 119 SNPs associated with genes and biological processes were identified. The BMP7 and NSUN2 genes were associated with epithelial cell differentiation, morphogenesis, and epithelial development. For nutrient metabolism: energy, the HADHA, PPARA, ADD1/SREBF1, and FAT 1genes were identified.(AU)

Para realizar programas de conservação ex-situ de suínos crioulos, é importante determinar quais animais serão criados, preferencialmente aqueles com maior componente de genética ibérica, para preservar sua origem. Uma subpopulação de porco preto calvo de Yucatán (YBHP) foi usada para estimar sua diversidade genética e estrutura populacional. Um total de 104 suínos adultos foram selecionados levando-se em consideração características como ausência de pelos, pele preta (sem manchas), casco preto e focinho reto. O painel GGP-50K foi utilizado para a genotipagem dos SNPs em animais YBHP, e informações de porcos sem pelos ibéricos e de Yucatán dos Estados Unidos (USYU) foram retiradas de bancos de dados. Todas as análises foram realizadas com o software PLINK v1.9 e v2.1. Os valores dos índices de endogamia e fixação foram menores em YBHP, com altos valores de índice de heterozigosidade e alogamia observados, que concordam com os obtidos nas populações de Canárias e Chato Murciano. De acordo com os clusters gerados pela análise "Genoma-Wide Identity By State", quatro grupos foram identificados, um dos quais incluiu porcos de Guadyerbas, USYU e YBHP. Entre as populações, YBHP estava intimamente relacionado com os porcos sem pelo de Guadyerbas, USYU e Canárias. A análise de componentes principais mostrou o mesmo resultado. De acordo com os resultados obtidos nas corridas de investigação de homozigose, visando obter consenso de pools de regiões de sobreposição, foram identificados 119 SNPs associados a genes e processos biológicos. Os genes BMP7 e NSUN2 foram associados à diferenciação de células epiteliais, morfogênese e desenvolvimento epitelial. Para metabolismo de nutrientes: energia, os genes HADHA, PPARA, ADD1/SREBF1 e FAT1 foram identificados.(AU)

Genetic structure analysis of Mauritia flexuosa natural population from the Lençóis Maranhenses region using microsatellite markers

ABSTRACT Buriti (Mauritia flexuosa L.f), a palm tree native to South America and widely distributed in Brazil, displays significant ecological, economic and biotechnological importance. However, the disorderly extractivism and environmental degradation of its endemic areas are leading to reductions in, and/or extinction of the buriti palm tree, causing ecological imbalance with significant economic losses for rural communities and genetic diversity. Consequently, populational genetic diversity studies have become relevant as a strategy for conserving the species. Therefore, this study evaluated the genetic structure of 10 populations from the Lençóis Maranhenses region, in the state of Maranhão, Brazil, using microsatellite markers. Results indicated that eight pairs displayed a high level of polymorphism in the populations evaluated (98.5 %). The genetic diversity estimations allowed for identifying 220 alleles (average of 9.5 alleles/loci), and the heterozygosity averages observed (Ho) were lower than the heterozygosity expected (He) in the population (0.16 and 0.64) and loci levels (0.15 and 0.65), respectively. The Shannon Index (I) mean value of 1.36 indicated high diversity and genotypic richness in the populations evaluated, while the population index (FST) indicated a low value (0.05) and the fixation index pertaining to individuals indicated a high value (FIS = 0.79) exhibiting a moderate population distribution structure, and pointing to greater diversity between individuals. Based on these results, populations denominated as PA and PB presented a high genetic similarity (0.219), while populations denominated as PF and PJ exhibited more distant genetic characteristics (0.519). These results can be correlated based on prioritization of conservation of this nondomesticated species, influenced by environmental characteristics, suggesting that the genetic diversity found should be conserved in a germplasm bank, and subsequently exploited in breeding programs.

Genetic diversity in Amazonian Jundiá (Leiarius marmoratus) stocks using heterologous primers / Genetic diversity in Amazonian Jundiá (Leiarius marmoratus) stocks using heterologous primers

With the rise of world fish farming, the national scenario is favorable for using native fish for intensive farming. Among the catfish, the Amazonian Jundiá (Leiarius marmoratus) is a robust candidate, easy to grow and with good organoleptic characteristics in its flesh. For productive success in captivity, it is necessary to consider some questions about the species, such as genetic variability, which must have an acceptable level in a breeding stock, in order to maintain a good diversity; this reduces losses due to inbreeding and low diversity. Therefore, the objective of this study was to characterize the genetic variability of commercial stocks of L. marmoratus from the State of Mato Grosso through microsatellite molecular markers. We analyzed 143 individuals from three stocks. The mean heterozygosity and the inbreeding coefficients observed were 0.060; 0.084; 0.141; and 0.539; 0.562; 0.514, respectively, for the stocks of Campo Verde, Juína, and Nova Mutum. The Deviation in the Hardy-Weinberg equilibrium was observed in most of the loci in the three populations. Considering the genetic differentiation, it is concluded that the three populations are very close genetically, which requires introduction of new genetic material in the stocks to enrich them genetically for a later reproductive program.

With the rise of world fish farming, the national scenario is favorable for using native fish for intensive farming. Among the catfish, the Amazonian Jundiá (Leiarius marmoratus) is a robust candidate, easy to grow and with good organoleptic characteristics in its flesh. For productive success in captivity, it is necessary to consider some questions about the species, such as genetic variability, which must have an acceptable level in a breeding stock, in order to maintain a good diversity; this reduces losses due to inbreeding and low diversity. Therefore, the objective of this study was to characterize the genetic variability of commercial stocks of L. marmoratus from the State of Mato Grosso through microsatellite molecular markers. We analyzed 143 individuals from three stocks. The mean heterozygosity and the inbreeding coefficients observed were 0.060; 0.084; 0.141; and 0.539; 0.562; 0.514, respectively, for the stocks of Campo Verde, Juína, and Nova Mutum. The Deviation in the Hardy-Weinberg equilibrium was observed in most of the loci in the three populations. Considering the genetic differentiation, it is concluded that the three populations are very close genetically, which requires introduction of new genetic material in the stocks to enrich them genetically for a later reproductive program.

Analysis of the genetic diversity of Dragon fruit based on ISSR markers in Colombia

Abstract Selenicereus megalanthus H. is a tropical fruit belonging to the family Cactaceae, is rich in essential nutrients, antioxidants and bioactive components. It presents wide variability in different characteristics and a great demand in the market; however, genetic studies in Colombia are scarce. The main of this study was to characterize the genetic diversity of 76 yellow pitahaya genotypes with eight ISSR markers. Genetic parameters expected average heterozygosity (He), percentage of polymorphic loci, genetic distances and Fst were estimated with TFPGA. The analysis of the population genetic structure was carried out with the STRUCTURE 2.3.4. As a result, 225 alleles were generated and the number of polymorphic loci ranged 85 (CT, AG) to 90 (GT). High genetic diversity was found, with an average value of heterozygosity was 0.34 with a genetic differentiation coefficient (Fst) of 0.26, indicating that there was a great genetic diversity, similar values than those reported in other studies of pitahaya genetic diversity in Colombia. The 76 genotypes were grouped into K=3 according to geographic location, however, in some groups a mixture of individuals from different origins was observed. The analysis of molecular variance (AMOVA) showed higher variation (75%) within groups than among groups (25%). These results provide information that can be used to develop conservation strategies for dragon fruit and breeding programs to obtain more productive pitahaya genotypes with superior quality, high yield and with resistance to biotic and abiotic factors.

Resumo Selenicereus megalanthus H. é uma fruta tropical pertencente à família Cactaceae, rica em nutrientes essenciais, antioxidantes e componentes bioativos. Apresenta grande variabilidade em diferentes características e uma grande demanda no mercado; no entanto, os estudos genéticos na Colômbia são escassos. O principal deste estudo foi caracterizar a diversidade genética de 76 genótipos de pitahaya amarela com oito marcadores ISSR. Parâmetros genéticos esperados de heterozigosidade média (He), porcentagem de locos polimórficos, distâncias genéticas e Fst foram estimados com TFPGA. A análise da estrutura genética da população foi realizada com a ESTRUTURA 2.3.4. Como resultado, 225 alelos foram gerados e o número de loci polimórficos variou de 85 (CT, AG) a 90 (GT). Foi encontrada alta diversidade genética, com um valor médio de heterozigosidade de 0,34 com coeficiente de diferenciação genética (Fst) de 0,26, indicando que havia uma grande diversidade genética, valores semelhantes aos relatados em outros estudos de diversidade genética de pitahaya na Colômbia. Os 76 genótipos foram agrupados em K = 3 de acordo com a localização geográfica, porém, em alguns grupos foi observada uma mistura de indivíduos de diferentes origens. A análise de variância molecular (AMOVA) mostrou maior variação (75%) dentro dos grupos do que entre os grupos (25%). Esses resultados fornecem informações que podem ser utilizadas para desenvolver estratégias de conservação da fruta do dragão e programas de melhoramento para a obtenção de genótipos de pitahaya mais produtivos, com qualidade superior, alto rendimento e com resistência a fatores bióticos e abióticos.

Genetic structure analysis of Mauritia flexuosa natural population from the Lençóis Maranhenses region using microsatellite markers

Buriti (Mauritia flexuosa L.f), a palm tree native to South America and widely distributed in Brazil, displays significant ecological, economic and biotechnological importance. However, the disorderly extractivism and environmental degradation of its endemic areas are leading to reductions in, and/or extinction of the buriti palm tree, causing ecological imbalance with significant economic losses for rural communities and genetic diversity. Consequently, populational genetic diversity studies have become relevant as a strategy for conserving the species. Therefore, this study evaluated the genetic structure of 10 populations from the Lençóis Maranhenses region, in the state of Maranhão, Brazil, using microsatellite markers. Results indicated that eight pairs displayed a high level of polymorphism in the populations evaluated (98.5 %). The genetic diversity estimations allowed for identifying 220 alleles (average of 9.5 alleles/loci), and the heterozygosity averages observed (Ho) were lower than the heterozygosity expected (He) in the population (0.16 and 0.64) and loci levels (0.15 and 0.65), respectively. The Shannon Index (I) mean value of 1.36 indicated high diversity and genotypic richness in the populations evaluated, while the population index (FST) indicated a low value (0.05) and the fixation index pertaining to individuals indicated a high value (FIS = 0.79) exhibiting a moderate population distribution structure, and pointing to greater diversity between individuals. Based on these results, populations denominated as PA and PB presented a high genetic similarity (0.219), while populations denominated as PF and PJ exhibited more distant genetic characteristics (0.519). These results can be correlated based on prioritization of conservation of this non­domesticated species, influenced by environmental characteristics, suggesting that the genetic diversity found should be conserved in a germplasm bank, and subsequently exploited in breeding programs.(AU)

Genetic structure analysis of Mauritia flexuosa natural population from the Lençóis Maranhenses region using microsatellite markers

Buriti (Mauritia flexuosa L.f), a palm tree native to South America and widely distributed in Brazil, displays significant ecological, economic and biotechnological importance. However, the disorderly extractivism and environmental degradation of its endemic areas are leading to reductions in, and/or extinction of the buriti palm tree, causing ecological imbalance with significant economic losses for rural communities and genetic diversity. Consequently, populational genetic diversity studies have become relevant as a strategy for conserving the species. Therefore, this study evaluated the genetic structure of 10 populations from the Lençóis Maranhenses region, in the state of Maranhão, Brazil, using microsatellite markers. Results indicated that eight pairs displayed a high level of polymorphism in the populations evaluated (98.5 %). The genetic diversity estimations allowed for identifying 220 alleles (average of 9.5 alleles/loci), and the heterozygosity averages observed (Ho) were lower than the heterozygosity expected (He) in the population (0.16 and 0.64) and loci levels (0.15 and 0.65), respectively. The Shannon Index (I) mean value of 1.36 indicated high diversity and genotypic richness in the populations evaluated, while the population index (FST) indicated a low value (0.05) and the fixation index pertaining to individuals indicated a high value (FIS = 0.79) exhibiting a moderate population distribution structure, and pointing to greater diversity between individuals. Based on these results, populations denominated as PA and PB presented a high genetic similarity (0.219), while populations denominated as PF and PJ exhibited more distant genetic characteristics (0.519). These results can be correlated based on prioritization of conservation of this non–domesticated species, influenced by environmental characteristics, suggesting that the genetic diversity found should be conserved in a germplasm bank, and subsequently exploited in breeding programs.

Analysis of the genetic diversity of Dragon fruit based on ISSR markers in Colombia / Análise da diversidade genética da fruta do dragão com base em marcadores ISSR na Colômbia

Selenicereus megalanthus H. is a tropical fruit belonging to the family Cactaceae, is rich in essential nutrients, antioxidants and bioactive components. It presents wide variability in different characteristics and a great demand in the market; however, genetic studies in Colombia are scarce. The main of this study was to characterize the genetic diversity of 76 yellow pitahaya genotypes with eight ISSR markers. Genetic parameters expected average heterozygosity (He), percentage of polymorphic loci, genetic distances and Fst were estimated with TFPGA. The analysis of the population genetic structure was carried out with the STRUCTURE 2.3.4. As a result, 225 alleles were generated and the number of polymorphic loci ranged 85 (CT, AG) to 90 (GT). High genetic diversity was found, with an average value of heterozygosity was 0.34 with a genetic differentiation coefficient (Fst) of 0.26, indicating that there was a great genetic diversity, similar values than those reported in other studies of pitahaya genetic diversity in Colombia. The 76 genotypes were grouped into K=3 according to geographic location, however, in some groups a mixture of individuals from different origins was observed. The analysis of molecular variance (AMOVA) showed higher variation (75%) within groups than among groups (25%). These results provide information that can be used to develop conservation strategies for dragon fruit and breeding programs to obtain more productive pitahaya genotypes with superior quality, high yield and with resistance to biotic and abiotic factors.

Selenicereus megalanthus H. é uma fruta tropical pertencente à família Cactaceae, rica em nutrientes essenciais, antioxidantes e componentes bioativos. Apresenta grande variabilidade em diferentes características e uma grande demanda no mercado; no entanto, os estudos genéticos na Colômbia são escassos. O principal deste estudo foi caracterizar a diversidade genética de 76 genótipos de pitahaya amarela com oito marcadores ISSR. Parâmetros genéticos esperados de heterozigosidade média (He), porcentagem de locos polimórficos, distâncias genéticas e Fst foram estimados com TFPGA. A análise da estrutura genética da população foi realizada com a ESTRUTURA 2.3.4. Como resultado, 225 alelos foram gerados e o número de loci polimórficos variou de 85 (CT, AG) a 90 (GT). Foi encontrada alta diversidade genética, com um valor médio de heterozigosidade de 0,34 com coeficiente de diferenciação genética (Fst) de 0,26, indicando que havia uma grande diversidade genética, valores semelhantes aos relatados em outros estudos de diversidade genética de pitahaya na Colômbia. Os 76 genótipos foram agrupados em K = 3 de acordo com a localização geográfica, porém, em alguns grupos foi observada uma mistura de indivíduos de diferentes origens. A análise de variância molecular (AMOVA) mostrou maior variação (75%) dentro dos grupos do que entre os grupos (25%). Esses resultados fornecem informações que podem ser utilizadas para desenvolver estratégias de conservação da fruta do dragão e programas de melhoramento para a obtenção de genótipos de pitahaya mais produtivos, com qualidade superior, alto rendimento e com resistência a fatores bióticos e abióticos.

Genetic diversity in Amazonian Jundiá (Leiarius marmoratus) stocks using heterologous primers

With the rise of world fish farming, the national scenario is favorable for using native fish for intensive farming. Among the catfish, the Amazonian Jundiá (Leiarius marmoratus) is a robust candidate, easy to grow and with good organoleptic characteristics in its flesh. For productive success in captivity, it is necessary to consider some questions about the species, such as genetic variability, which must have an acceptable level in a breeding stock, in order to maintain a good diversity; this reduces losses due to inbreeding and low diversity. Therefore, the objective of this study was to characterize the genetic variability of commercial stocks of L. marmoratus from the State of Mato Grosso through microsatellite molecular markers. We analyzed 143 individuals from three stocks. The mean heterozygosity and the inbreeding coefficients observed were 0.060; 0.084; 0.141; and 0.539; 0.562; 0.514, respectively, for the stocks of Campo Verde, Juína, and Nova Mutum. The Deviation in the Hardy-Weinberg equilibrium was observed in most of the loci in the three populations. Considering the genetic differentiation, it is concluded that the three populations are very close genetically, which requires introduction of new genetic material in the stocks to enrich them genetically for a later reproductive program.(AU)

Genetic diversity analysis in dairy cows of Nariño, southwestern Colombia / Análise da diversidade genética em vacas leiteiras de Nariño, sudoeste da Colômbia

In Colombia, different dairy breeds were introduced from Europe and the United States, which underwent different crossing and selection processes that generated specific qualities or differences and which likely have their own genomic structure. To characterize genetic diversity, population structure, and admixture, we used genotypes from 23,182 autosomal single nucleotide polymorphisms (SNPs) of 130 animals representing four dairy cattle breed groups from Nariño. In addition, we merged genotypes from 43,043 autosomal SNPs, from 137 animals from the Decker database (Decker et al., 2014) (DRYAD doi:10.5061/dryad.th092). After the quality control process of pruning the merged dataset, we were left with 7,475 autosomal SNPs shared by both databases of Nariño (127 samples) and Decker (135 samples). Genetic diversity levels were moderate in all breeds (average observed heterozygosity = 0.40). Based on the fixation index values, we conclude that Brahman individuals were more differentiated than the taurine breeds (-0.374 to 0.076 for Brown Swiss). Pairs between taurine breeds showed low genetic differentiation (0.011-0.479). Principal component analysis revealed that in both the Nariño and Decker databases, the taurine formed the most compact cluster compared with other breeds known not to share the same ancestry, and Jersey, Brown Swiss, and Normand individuals exhibited high similarity with Holstein individuals. Hierarchical cluster analysis with Admixture revealed that Brahman, Jersey, Normand, and Holstein from the Decker databases most of which were clustered together with the dairy breeds of the Nariño highland tropics are not able to create different groups, thus having greater similarity with each other. This can be explained by the crosses made by farmers to increase milk production volume, always based on the Holstein breed with semen of bulls from America and Canada. Detrimental impacts due to intensive selection might cause some specific traits from the region to be fixed in the offspring, which can influence their adaptive capacity to the highland tropics.

Na Colômbia foram introduzidas diferentes raças leiteiras trazidas da Europa e dos Estados Unidos, que passaram por diferentes processos de cruzamento e seleção, gerando o desenvolvimento de características ou diferenças específicas nas raças bovinas e provavelmente, exibem sua própria estrutura genômica. Para caracterizar a diversidade genética e estrutura populacional foram utilizados genótipos de 23.182 polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) autossômicos de 130 animais, representando quatro grupos de raças de gado leiteiro de Nariño. Além disso, juntamos genótipos de 43.043 SNPs autossômicos, de 137 animais do banco de dados Decker (Decker et al., 2014) (DRYAD doi:10.5061/dryad.th092). Após o processo de controle de qualidade, o conjunto de dados misto ficou com 7.475 SNPs autossômicos compartilhados em ambos os bancos de dados de Nariño (127 amostras) e Decker (135 amostras). Os níveis de diversidade genética foram moderados em todas as raças (heterozigose média observada = 0,40). Com base nos valores do índice de fixação, concluímos que os indivíduos Brahman (zebuínos) foram mais diferenciados em comparação às raças taurinas (-0,374 a 0,076 para Pardo Suíço). Pares entre as raças taurinas apresentaram baixa diferenciação genética (0,011 ­ 0,479). O resultado dos componentes principais mostra que nos dois bancos de dados, Nariño e Decker, os taurinos formaram o cluster mais compacto em comparação com outras raças conhecidas por não compartilharem a mesma ancestralidade; indivíduos Jersey, Pardo Suíço e Normando denotaram alta similaridade com indivíduos Holandeses. A análise de agrupamento hierárquico com Admixture mostrou que Brahman, Jersey, Normando e Holandês da base de dados Decker, a maioria deles também agrupados com as raças leiteiras do alto trópico de Nariño, não são capazes de criar grupos diferentes, portanto, mostram maior semelhança entre eles. Isso pode ser explicado devido aos cruzamentos feitos pelos pecuaristas para aumentar o volume de produção de leite, sempre tendo como base a raça Holandesa com sêmen de touros da América e Canadá. Impactos prejudiciais, devido à seleção intensiva, podem fazer com que algumas características específicas da região sejam fixadas na prole e isso pode influenciar a sua capacidade adaptativa aos trópicos altos.

Genetic variability in Tambaqui generations of the breeding program in the Central-West Region of Brazil / Variabilidade genética em gerações de Tambaqui do programa de melhoramento da Região Centro-Oeste do Brasil

The implementation of fish breeding programs in Brazil has brought significant results in the productivity of tilapia. However, the insertion of native species with great potential (such as Tambaqui Colossoma macropomum) in these programs is still recent, and thus requires genetic information for monitoring and enabling their consolidation into the programs. The objective of the present study was to evaluate the genetic diversity of the parental generation (G0) and two consecutive generations (G1 and G2) in the C. macropomum genetic improvement program, located in the municipality of Sorriso, Mato Grosso, Brazil. Ninety caudal fin samples were collected (30 samples per generation) for DNA extraction. The genetic study implemented seven microsatellite markers (Cm1A8, Cm1A11, Cm1D1, Cm1E3, Cm1F4, Cm1F5, and Cm1H8). A total of 17 alleles were amplified, with variations in the mean number between four to two alleles per locus. The size per locus ranged from 170 to 360 bp. The average inbreeding coefficient was 0.126 (G0), -0.040 (G1), and 0.131 (G2). No null or exclusive alleles were found. The observed heterozygosity values for G1 and G2 demonstrated the preservation of genetic variability (0.453 and 0.409, respectively). In conclusion, the genetic diversity of the parental generation (G0) and the two progenies generations (G1 and G2) were adequate, which demonstrates that the genetic improvement program was conducted correctly; however, it is important to continue to evaluations the genetic diversity of the future progeny.

A implantação de programas de melhoramento genético de peixes do Brasil tem trazido resultados significativos na produtividade de peixes como na Tilápia. No entanto, a inserção desses programas em espécies nativas de grande potencial como o Tambaqui (Colossoma macropomum) ainda é recente, sendo necessárias informações genéticas que permitam seu monitoramento e viabilizem sua consolidação. O objetivo do presente estudo foi avaliar a diversidade genética da geração parental (G0) e duas gerações consecutivas (G1 e G2) do programa de melhoramento genético de Colossoma macropomum, localizado no município de Sorriso Mato Grosso, Brasil. Noventa amostras de nadadeira caudal foram coletadas (30 amostras por geração) para a extração do DNA. O estudo genético foi conduzido implementando-se um total de sete loci microssatélites (Cm1A8, Cm1A11, Cm1D1, Cm1E3, Cm1F4, Cm1F5 e Cm1H8). Um total de 17 alelos foram amplificados, com variações no número médio entre quatro a dois alelos por locus. O tamanho por loci variou entre 170 a 360 pares de bases. O coeficiente de endogamia médio foi 0,126 (G0), -0,040 (G1) e 0,131 (G2). Não foram encontrados alelos nulos nem alelos exclusivos. Os valores de heterozigosidade observada para G1 e G2 demonstraram preservação da variabilidade genética (0,453 e 0,409, respectivamente). Em conclusão a diversidade genética tanto da geração parental (G0) como das duas gerações (G1 e G2) foi adequada, o que demostra que o programa de melhoramento genético está sendo conduzido de maneira correta sendo importante dar continuidade com avaliações de diversidade genética nas progênies futuras.

Genetic variability in Tambaqui generations of the breeding program in the Central-West Region of Brazil / Variabilidade genética em gerações de Tambaqui do programa de melhoramento da Região Centro-Oeste do Brasil

The implementation of fish breeding programs in Brazil has brought significant results in the productivity of tilapia. However, the insertion of native species with great potential (such as Tambaqui Colossoma macropomum) in these programs is still recent, and thus requires genetic information for monitoring and enabling their consolidation into the programs. The objective of the present study was to evaluate the genetic diversity of the parental generation (G0) and two consecutive generations (G1 and G2) in the C. macropomum genetic improvement program, located in the municipality of Sorriso, Mato Grosso, Brazil. Ninety caudal fin samples were collected (30 samples per generation) for DNA extraction. The genetic study implemented seven microsatellite markers (Cm1A8, Cm1A11, Cm1D1, Cm1E3, Cm1F4, Cm1F5, and Cm1H8). A total of 17 alleles were amplified, with variations in the mean number between four to two alleles per locus. The size per locus ranged from 170 to 360 bp. The average inbreeding coefficient was 0.126 (G0), -0.040 (G1), and 0.131 (G2). No null or exclusive alleles were found. The observed heterozygosity values for G1 and G2 demonstrated the preservation of genetic variability (0.453 and 0.409, respectively). In conclusion, the genetic diversity of the parental generation (G0) and the two progenies generations (G1 and G2) were adequate, which demonstrates that the genetic improvement program was conducted correctly; however, it is important to continue to evaluations the genetic diversity of the future progeny.(AU)

A implantação de programas de melhoramento genético de peixes do Brasil tem trazido resultados significativos na produtividade de peixes como na Tilápia. No entanto, a inserção desses programas em espécies nativas de grande potencial como o Tambaqui (Colossoma macropomum) ainda é recente, sendo necessárias informações genéticas que permitam seu monitoramento e viabilizem sua consolidação. O objetivo do presente estudo foi avaliar a diversidade genética da geração parental (G0) e duas gerações consecutivas (G1 e G2) do programa de melhoramento genético de Colossoma macropomum, localizado no município de Sorriso Mato Grosso, Brasil. Noventa amostras de nadadeira caudal foram coletadas (30 amostras por geração) para a extração do DNA. O estudo genético foi conduzido implementando-se um total de sete loci microssatélites (Cm1A8, Cm1A11, Cm1D1, Cm1E3, Cm1F4, Cm1F5 e Cm1H8). Um total de 17 alelos foram amplificados, com variações no número médio entre quatro a dois alelos por locus. O tamanho por loci variou entre 170 a 360 pares de bases. O coeficiente de endogamia médio foi 0,126 (G0), -0,040 (G1) e 0,131 (G2). Não foram encontrados alelos nulos nem alelos exclusivos. Os valores de heterozigosidade observada para G1 e G2 demonstraram preservação da variabilidade genética (0,453 e 0,409, respectivamente). Em conclusão a diversidade genética tanto da geração parental (G0) como das duas gerações (G1 e G2) foi adequada, o que demostra que o programa de melhoramento genético está sendo conduzido de maneira correta sendo importante dar continuidade com avaliações de diversidade genética nas progênies futuras.(AU)

Obtaining microsatellite markers for Pseudoplatystoma reticulatum using heterologous primers / Obtenção de marcadores microssatélites para Pseudoplatystoma reticulatum a partir de primers heterólogos

Studies on genetic composition in fish populations contribute to conservationist practices and inbreeding control in fish stocks. To this end, molecular tools such as microsatellite markers (SSRs) are often used, but they are expensive and time-consuming to develop. A species-specific heterologous marker emerges as an alternative, which can be used in taxonomically related species in a fast way. Our goal was to test SSRs markers of Brachyplatystoma rousseauxi and Pseudoplatystoma punctifer in P. reticulatum in an unprecedented way. For this purpose, DNA was extracted from fragments of the caudal fin of 222 P. reticulatum adults, using a NaCl-based method. Then, DNA samples were amplified by Polymerase Chain Reaction (PCR) using six markers, four from B. rousseauxi (BR38, 47, 51, and 61) and two from P. punctifer (PPU13 and PPU15). Two primers showed non-specific amplification and were disregarded (BR38 and PPU13). In the remaining four primers, the number of alleles per locus varied between two (BR47) to sixteen (BR51), and the average size of alleles was between 142 and 400 bp. Mean effective number of alleles per locus ranged from 10,650 (BR51) to 1,784 (BR47), with null or low-frequency alleles in all studied loci. Observed heterozygosity ranged from 0.299 (BR47) to 0.640 (BR51) and was always lower than the expected heterozygosity. Hardy-Weinberg balance was significant (p < 0.05) in all loci, and inbreeding coefficient (FIS) was always positive. Polymorphic Information Content (PIC) confirmed the efficiency of the markers since they had moderate (BR47) to high levels of information (BR51, BR61, and PPU15). Transferability test showed that the heterologous microsatellite molecular markers, originally for B. rousseauxi and P. punctifer, were efficient in P. reticulatum, producing three primers with high information content. Therefore, these markers can be safely used in future population studies of this species.(AU)

Estudos acerca da composição genética de populações de peixes contribuem para a elaboração de práticas conservacionista, bem como para controle da consanguinidade em estoques de piscicultura. Neste sentido, ferramentas moleculares como os marcadores microssatélites (SSR's) são comumente utilizados, contudo, seu desenvolvimento corresponde a um processo caro e demorado. Surge como alternativa a utilização dos marcadores heterólogos, originalmente desenvolvidos para uma espécie, mas que podem ser utilizados de maneira rápida em outras taxonomicamente relacionadas. O objetivo desta pesquisa foi testar de maneira inédita a utilização de marcadores SSR's de Brachyplatystoma rousseauxi e Pseudoplatystoma punctifer em P. reticulatum. Para tanto, foram extraídas amostras de DNA a partir de fragmentos de nadadeira caudal de 222 indivíduos adultos de P. reticulatum por metodologia a base de NaCl. As amostras foram então amplificadas por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) utilizandose seis marcadores, quatro de B. rousseauxi (BR38, 47, 51 e 61) e dois de P. punctifer (PPU13 e PPU15). Dois primers apresentaram amplificação inespecífica e foram desconsiderados (BR38 e PPU13). Entre os quatro restantes, o número de alelos por locus variou entre dois (BR47) a dezesseis (BR51), com tamanho médio de alelos entre 142 e 400 pb. O número efetivo médio de alelos por locus variou de 10,650 (BR51) à 1,784 (BR47), com alelos nulos ou de baixa frequência presentes em todos os loci estudados. Os valores de heterozigosidade observada variaram de 0,299 (BR47) à 0,640 (BR51), e foram sempre menores que os de heterozigosidade esperada. O Equilíbrio de Hardy-Weinberg foi significativo (P < 0,05) em todos os locus e o coeficiente de endogamia Fis sempre apresentou valores positivos. Os valores de Conteúdo de Informação Polimórfica (PIC) confirmaram a eficiência dos marcadores utilizados, já que possuíram de moderado (BR47) a alto nível de informação (BR51, BR61 e PPU15). O teste de transferibilidade de marcadores moleculares microssatélites heterólogos, originalmente desenvolvidos para B. rousseauxi e P. punctifer em P. reticulatum se mostrou eficiente, produzindo três primers com alto nível de informação, fato que garante sua utilização segura em estudos populacionais futuros voltados à esta espécie.(AU)

Population structure and phylogenetic relationships in Brassica rapa L. subspecies by using isozyme markers / Estrutura populacional e relações filogenéticas em subespécies de Brassica rapa L. utilizando marcadores isoenzimáticos

The present study aimed to assess population structure and phylogenetic relationships of nine subspecies of Brassica rapa L. represented with thirty-five accessions cover a wide range of species distribution area using isozyme analysis in order to select more diverse accessions as supplementary resources that can be utilized for improvement of B. napus. Enzyme analysis resulted in detecting 14 putative polymorphic loci with 27 alleles. Mean allele frequency 0.04 (rare alleles) was observed in Cat4A and Cat4B in sub species Oleifera accession CR 2204/79 and in subspecies trilocularis accessions CR 2215/88 and CR 2244/88. The highest genetic diversity measures were observed in subspecies dichotoma, accession CR 1585/96 (the highest average of observed (H0) and expected heterozygosity (He), and number of alleles per locus (Ae)). These observations make this accession valuable genetic resource to be included in breeding programs for the improvement of oilseed B. napus. The average fixation index (F) is significantly higher than zero for the analysis accessions indicating a significant deficiency of heteozygosity. The divergence among subspecies indicated very great genetic differentiation (FST = 0.8972) which means that about 90% of genetic diversity is distributed among subspecies, while 10% of the diversity is distributed within subspecies. This coincides with low value of gene flow (Nm = 0.0287). B. rapa ssp. oleifera (turnip rape) and B. rapa ssp. trilocularis (sarson) were grouped under one cluster which coincides with the morphological classification.(AU)

O presente estudo teve como objetivo avaliar a estrutura populacional e as relações filogenéticas de nove subespécies de Brassica rapa L. representadas com 35 acessos, cobrindo uma ampla gama de áreas de distribuição de espécies usando análise isoenzimática, a fim de selecionar acessos mais diversos como recursos suplementares que podem ser utilizados para melhoria de B. napus. A análise enzimática resultou na detecção de 14 loci polimórficos putativos com 27 alelos. A frequência média de 0,04 alelo (alelos raros) foi observada em Cat4A e Cat4B, nas subespécies Oleifera CR 2204/79 e nas subespécies trilocularis CR 2215/88 e CR 2244/88. As maiores medidas de diversidade genética foram observadas na subespécie dicotômica CR 1585/96 (a média mais alta observada (H0) e heterozigosidade esperada (He) e número de alelos por locus (Ae). Essas observações tornam esse acesso um valioso recurso genético a ser incluído em programas de melhoramento de oleaginosas B. napus. O índice médio de fixação (F) é significativamente maior que 0 para os acessos à análise, indicando uma deficiência significativa de heterozigose. A divergência entre as subespécies indicou uma grande diferenciação genética (FST = 0,8972), o que significa que cerca de 90% da diversidade genética é distribuída entre as subespécies, enquanto 10% da diversidade é distribuída nas subespécies. Isso coincide com o baixo valor do fluxo gênico (Nm = 0,0287). B. rapa ssp. oleifera (nabo) e B. rapa ssp. trilocularis (sarson) foram agrupados conforme a classificação morfológica.(AU)

Genetic diversity of 16S rRNA and mcrA genes from methanogenic archaeas

Methanogenic archaeas are found in aquatic and terrestrial environments and are fundamental in the conversion of organic matter into methane, a gas that has a potential use as renewable source of energy, which is also considered as one of the main agents of the greenhouse effect. The vast majority of microbial genomes can be identified by a conservative molecular marker, the 16S ribosomal gene. However, the mcrA gene have been using in studies of methanogenic archaea diversity as an alternative marker, highly conserved and present only in methanogens. This gene allows the expression of the enzyme Methyl-coenzyme M reductase, the main agent in converting by-products of anaerobic digestion into methane. In this context, we aimed to study the genetic diversity of mcrA and 16S rRNA genes sequences available in databases. The nucleotide sequences were selected from the NCBI. The heterozygosity and molecular diversity indexes were calculated using the Arlequin 3.5 software, with plots generated by package R v3.0. The diversity and heterozygosity indices for both genes may have been influenced by the number and size of the sequences. Descriptive analysis of genetic diversity generated by sequences deposited in databases allowed a detailed study of these molecules. It is known that the organisms in a population are genetically distinct, and that, despite having similarities in their gene composition, the differences are essential for their adaptation to different environments.

Genetic diversity of 16S rRNA and mcrA genes from methanogenic archaeas

Methanogenic archaeas are found in aquatic and terrestrial environments and are fundamental in the conversion of organic matter into methane, a gas that has a potential use as renewable source of energy, which is also considered as one of the main agents of the greenhouse effect. The vast majority of microbial genomes can be identified by a conservative molecular marker, the 16S ribosomal gene. However, the mcrA gene have been using in studies of methanogenic archaea diversity as an alternative marker, highly conserved and present only in methanogens. This gene allows the expression of the enzyme Methyl-coenzyme M reductase, the main agent in converting by-products of anaerobic digestion into methane. In this context, we aimed to study the genetic diversity of mcrA and 16S rRNA genes sequences available in databases. The nucleotide sequences were selected from the NCBI. The heterozygosity and molecular diversity indexes were calculated using the Arlequin 3.5 software, with plots generated by package R v3.0. The diversity and heterozygosity indices for both genes may have been influenced by the number and size of the sequences. Descriptive analysis of genetic diversity generated by sequences deposited in databases allowed a detailed study of these molecules. It is known that the organisms in a population are genetically distinct, and that, despite having similarities in their gene composition, the differences are essential for their adaptation to different environments.(AU)

Genetic characterization of selected Nile tilapia in Santa Catarina / Caracterização genética de tilápia-do-nilo selecionadas em Santa Catarina

Different Nile tilapia stocks belonging to the fish breeding program of the Epagri (Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina) were characterized by microsatellite markers. A total of nine stocks (S1 to S9) were evaluated, and for each stock the caudal fin of 30 individuals were sampled. A total of 75 alleles were found at the 11 microsatellite loci used (UNH104, UNH108, UNH160, UNH208, UNH222, UNH848, UNH879, UNH898, UNH952, UNH998). Among the loci used, only UHN160 showed significance for null alleles in stocks S1, S2, S3 and S5. The average number of alleles per loci was 6.8, while the average number of alleles per tilapia stock was 4.4. Five unique alleles were identified between the stock S1 and S5. The observed heterozygosity values (Ho) exceeded the expected heterozygosity (He), resulting in a negative inbreeding coefficient (FIS = -0.092). FST for the total population was 0.109, demonstrating moderate genetic differentiation between the stocks. According to the Euclidean distance, three groups were formed as follows: I - S6, S7 and S9; II - S2, S3 and S4; and III - S1, S5 and S8. However, the existence of two groups can be observed from the PCoA representation: I - S6, S7, S8 and S9; and II - S1, S2, S3, S4 and S5. The formation of these two genetic groups is consistent with the genealogy of stocks. The formation of group III (S1, S5 and S8) in the dendrogram can be explained by the higher average observed heterozygosity values of these stocks. Bayesian analysis revealed the formation of 16 groups with an FST value of 0.2107. This result reinforces the existence of variability existing in the Epagri breeding program, from which it is possible to form heterotic groups to enable the direction of potential crosses to obtain genetic gain. The study enabled genotypic characterization of the tilapia brood stock used in the Epagri breeding program, determining the genetic distance between the stocks, which will enable more accurate selection of individuals for mating for the next generation. It was possible to verify that there is high heterozygosity within the stocks, and moderate genetic differentiation between the stocks. Furthermore, all evaluated markers were polymorphic for this brood stock and will be used to characterize the next generations.(AU)

Diferentes plantéis de tilápia-do-nilo pertencentes ao programa de melhoramento genético de peixes da Epagri (Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina) foram caracterizados por meio de marcadores microssatélites. Ao total foram avaliados nove plantéis (S1 a S9), e para cada foram amostrados nadadeira caudal de 30 indivíduos. O total de 75 alelos foram encontrados nos 11 loci microssatélites utilizados (UNH104, UNH108, UNH160, UNH208, UNH222, UNH848, UNH868, UNH879, UNH898, UNH952, UNH998). Entre os loci utilizados, apenas o UHN160 apresentou significância para alelos nulos nos estoques S1, S2, S3 e S5.A média do número de alelos por loci foi 6,8, enquanto a média do número de alelos por plantel de reprodutores foi 4,4. Foram encontrados cinco alelos exclusivos entre os plantéis S1 e S5. Os valores de heterozigosidade observada (Ho) foi maior do que a esperada (He), resultando em um coeficiente de endogamia (FIS) médio negativo (-0,092). O FST encontrado para a população total foi de 0,109, evidenciando moderada diferenciação genética entre os plantéis. De acordo com a distância euclidiana, três grupos foram formados da seguinte forma: I - S6, S7 e S9; II - S2, S3 e S4; e III - S1, S5 e S8. Porém, a partir da representação do PCoA, observa-se a existência de dois grupos: I - S6, S7, S8 e S9; e II - S1, S2, S3, S4 e S5. A formação desses dois grupos genéticos é consistente com a genealogia dos plantéis de reprodutores. A formação do grupo III (S1, S5 e S8) no dendrograma pode ser explicada pelos maiores valores médios de heterozigosidade observados desses plantéis. A análise bayesiana mostrou a formação de 16 grupos com um valor de Fst de 0,2107. Esse resultado reforça a existência de variabilidade existente no programa de melhoramento Epagri, a partir do qual é possível formar grupos heteróticos para permitir cruzamentos potenciais para obter ganho genético. O estudo permitiu a caracterização genotípica dos plantéis de reprodutores de tilápia utilizado no programa de melhoramento Epagri, determinando a distância genética entre eles, o que permitirá a seleção mais precisa dos indivíduos para os acasalamentos da próxima geração. Foi possível verificar que há alta heterozigosidade entre os plantéis de reprodutores e moderada diferenciação genética entre eles. Além disso, todos os marcadores avaliados foram polimórficos para este estoque de matrizes e serão utilizados para caracterizar as próximas gerações.(AU)

Population structure and phylogenetic relationships in Brassica rapa L. subspecies by using isozyme markers

Abstract The present study aimed to assess population structure and phylogenetic relationships of nine subspecies of Brassica rapa L. represented with thirty-five accessions cover a wide range of species distribution area using isozyme analysis in order to select more diverse accessions as supplementary resources that can be utilized for improvement of B. napus. Enzyme analysis resulted in detecting 14 putative polymorphic loci with 27 alleles. Mean allele frequency 0.04 (rare alleles) was observed in Cat4A and Cat4B in sub species Oleifera accession CR 2204/79 and in subspecies trilocularis accessions CR 2215/88 and CR 2244/88. The highest genetic diversity measures were observed in subspecies dichotoma, accession CR 1585/96 (the highest average of observed (H0) and expected heterozygosity (He), and number of alleles per locus (Ae)). These observations make this accession valuable genetic resource to be included in breeding programs for the improvement of oilseed B. napus. The average fixation index (F) is significantly higher than zero for the analysis accessions indicating a significant deficiency of heteozygosity. The divergence among subspecies indicated very great genetic differentiation (FST = 0.8972) which means that about 90% of genetic diversity is distributed among subspecies, while 10% of the diversity is distributed within subspecies. This coincides with low value of gene flow (Nm = 0.0287). B. rapa ssp. oleifera (turnip rape) and B. rapa ssp. trilocularis (sarson) were grouped under one cluster which coincides with the morphological classification.

Resumo O presente estudo teve como objetivo avaliar a estrutura populacional e as relações filogenéticas de nove subespécies de Brassica rapa L. representadas com 35 acessos, cobrindo uma ampla gama de áreas de distribuição de espécies usando análise isoenzimática, a fim de selecionar acessos mais diversos como recursos suplementares que podem ser utilizados para melhoria de B. napus. A análise enzimática resultou na detecção de 14 loci polimórficos putativos com 27 alelos. A frequência média de 0,04 alelo (alelos raros) foi observada em Cat4A e Cat4B, nas subespécies Oleifera CR 2204/79 e nas subespécies trilocularis CR 2215/88 e CR 2244/88. As maiores medidas de diversidade genética foram observadas na subespécie dicotômica CR 1585/96 (a média mais alta observada (H0) e heterozigosidade esperada (He) e número de alelos por locus (Ae). Essas observações tornam esse acesso um valioso recurso genético a ser incluído em programas de melhoramento de oleaginosas B. napus. O índice médio de fixação (F) é significativamente maior que 0 para os acessos à análise, indicando uma deficiência significativa de heterozigose. A divergência entre as subespécies indicou uma grande diferenciação genética (FST = 0,8972), o que significa que cerca de 90% da diversidade genética é distribuída entre as subespécies, enquanto 10% da diversidade é distribuída nas subespécies. Isso coincide com o baixo valor do fluxo gênico (Nm = 0,0287). B. rapa ssp. oleifera (nabo) e B. rapa ssp. trilocularis (sarson) foram agrupados conforme a classificação morfológica.