Resumen Introducción y objetivos: Colletotrichum graminicola (Glomerellaceae, Glomerellales) el agente causal de la antracnosis del maíz es dependiente de la actividad de enzimas degradadoras de la pared celular vegetal, para penetrar en su hospedante. La producción de estas enzimas se considera un factor de virulencia. El objetivo del presente trabajo fue investigar si existe variabilidad entre aislamientos en la capacidad de crecimiento y producción in vitro de diversas enzimas involucradas en la degradación de pared celular vegetal. M&M: Se evaluó la habilidad de ocho aislamientos de C. graminicola para crecer y sintetizar enzimas con actividad poligalacturonasa, polimetilgalacturonasa, p-glucosidasa y lacasa en cultivos líquidos utilizando dos medios de diferente composición. Resultados: La producción de poligalacturonasa, polimetilgalacturonasa y p-glucosidasa difirió marcadamente entre aislamientos y medios de cultivo. Se detectó actividad lacasa sólo en tres de los aislamientos. Los máximos títulos enzimáticos obtenidos fueron respectivamente de 250, 280, 45 y 63 U/l. La variabilidad intraespecífica registrada en la producción enzimática es consistente con la alta variabilidad intraespecífica observada a nivel genético cuando se evaluaron marcadores moleculares ISSR. Conclusiones: Los aislamientos de C. graminicola investigados mostraron notables diferencias en cuanto a la producción de enzimas degradadoras de pared celular vegetal, no asociadas a su capacidad de crecimiento. Esto indica una importante variabilidad intraespecífica que debería tenerse en cuenta al seleccionar un método para combatir a este patógeno.

Summary Background and aims: Colletotrichum graminicola (Glomerellaceae, Glomerellales), the causal agent of maize (Zea mays) anthracnose, as many other fungal pathogens, relies on its battery of cell wall degrading enzymes (CWDEs) to make its way through the cell walls of the host, and thus the production of these enzymes is considered a virulence factor. The aim of this work was to investigate if there is intraspecific variability in growth and in vitro production of several extracellular CWDEs among Argentinean fungal isolates of C. graminicola. M&M: Eight isolates of C. graminicola were tested in vitro to evaluate growth capacity and polygalacturonase, polymethylgalacturonase, p-glucosidase and laccase production, using two different liquid culture media. Results: Polygalacturonase, polymethylgalacturonase and p-glucosidase production greatly varied among isolates and culture media. Laccase activity was detected only in three isolates. Utmost enzymatic titres attained were respectively 250, 280, 45 and 63 U/l. The observed intraspecific variability in CWDEs in vitro production is consistent with the high variability found at genetic level when assessing ISSR markers. Conclusions: The isolates of C. graminicola evaluated showed notable differences in CWDEs production, not associated with a differential growth. This indicates a large intraspecific variability, which might be considered when choosing a method to deal with this pathogen.

ABSTRACT The genus Desmanthus presents wide ecogeographical distribution and complex taxonomy. Desmanthus pernambucanus (L.) Thellung, popularly known in Brazil as Jureminha, is a leguminous species native to the Northeast region of Brazil, which stands out by its high protein content, resistance to droughts, and by presenting no toxicity to animals. The objective of this work was to evaluate the genetic diversity of 15 progenies from the Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO; Australia), through germplasm exchange for enrichment of the Desmanthus genebank of Embrapa Tabuleiros Costeiros, in Nossa Senhora das Dores, SE, Brazil. Fifteen ISSR markers were used, from which 8 were selected. The progenies identified as 242, 245, 246, 255, and 268 were the most genetically distant, and the most recommended to be introduced to the genebank.

RESUMO O gênero Desmanthus apresenta ampla distribuição ecogeográfica e complexa taxonomia. O Desmanthus pernambucanus (L.) Thellung, popularmente conhecido como Jureminha, é uma leguminosa nativa do Nordeste brasileiro, que se destaca pelo elevado teor de proteína, resistência à seca e por não apresentar toxicidade aos animais. O trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a diversidade genética de 15 progênies oriundas do CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, Austrália), através de intercâmbio de germoplasma, para o enriquecimento do Banco Ativo de Germoplasma de Desmanthus da Embrapa Tabuleiros Costeiros (BAG), em Nossa Senhora das Dores, SE, Brasil. Foram utilizados 15 marcadores ISSR, dos quais oito foram selecionados. As progênies identificadas como 242, 245, 246, 255 e 268 foram as mais distantes geneticamente, e as mais indicadas para serem introduzidas no BAG.

Abstract Bacillus cereus is considered the most potent bacterial strain in terms of the increment in induced proteins during thermal treatment at 52 °C for 90 min. Protein production in food-born microorganism (Bacillus cereus) recovered from contaminated food was investigated in response to heat shock treatment. Bacterial tolerance towards pH, salinity, and temperature at various levels was also investigated. Heat-shock proteins (HSPs) produced when exposed to 52 °C for up to 60 minutes led to significant differences (30%) above the untreated control (37 °C), and the maximum difference was recorded at 52°C at 90 minutes. ISSR detected a higher number of bands/primer than RAPD (13.7 vs. 12.7, respectively), and more polymorphic bands (10.7 vs. 8.4 bands/primer, respectively). The untreated bacterial strain did not grow at pH levels lower than 3, whereas the thermally treated strain grew significantly at pH two. A consistent increase in HSPs was observed, with a gradual increase in salinity of less than 16%. Surprisingly, the gradual increase in temperature did not induce tolerance against higher temperatures. However, a significant growth rate was noticed in response to heat-shocked treatments. The untreated Bacillus cereus demonstrated antibiotic resistance to gentamycin and clindamycin (1.54 and 1.65 cm, respectively), much lower than the corresponding inhibition areas with preheat-treated test pathogen which were recorded (2.37 and 2.49 cm, respectively).

Resumo Bacillus cereus é considerada a cepa bacteriana mais potente em termos de incremento de proteínas induzidas durante o tratamento térmico a 52 °C por 90 min. A produção de proteínas em microorganismos de origem alimentar (Bacillus cereus) recuperados de alimentos contaminados foi investigada em resposta ao tratamento de choque térmico. A tolerância bacteriana ao pH, salinidade e temperatura em vários níveis também foram investigadas. Proteínas de choque térmico (HSPs) produzidas quando expostas a 52 °C por até 60 minutos levaram a diferenças significativas (30%) acima do controle não tratado (37 °C), e a diferença máxima foi registrada a 52 °C em 90 minutos . O ISSR detectou um maior número de bandas/iniciador do que o RAPD (13,7 vs. 12,7, respectivamente) e mais bandas polimórficas (10,7 vs. 8,4 bandas/iniciador, respectivamente). A cepa bacteriana não tratada não cresceu em níveis de pH abaixo de 3, enquanto a cepa tratada termicamente cresceu significativamente em pH dois. Observou-se aumento consistente de HSPs, com aumento gradual da salinidade inferior a 16%. Surpreendentemente, o aumento gradual da temperatura não induziu tolerância a temperaturas mais altas. No entanto, uma taxa de crescimento significativa foi observada em resposta aos tratamentos de choque térmico. O Bacillus cereus não tratado demonstrou resistência antibiótica à gentamicina e clindamicina (1,54 e 1,65 cm, respectivamente), muito menor do que as áreas de inibição correspondentes com patógeno de teste pré-tratado que foram registradas (2,37 e 2,49 cm, respectivamente).

ABSTRACT This study evaluated balsa wood (Ochroma pyramidale) plantations in the search for matrices for genetic improvement. We were evaluated a total of 20 trees in plantations in Mato Grosso for genetic diversity with ISSR (Inter Simple Sequence Repeats) primers, as well as their diameter at breast height (DBH) and commercial height (CH). The primers amplified 111 loci (97.3% polymorphic), and the Nei genetic diversity (0.32) and Shannon index (0.48) indicate that there is genetic diversity in the plantations. The AMOVA revealed greater genetic variation within the plantations rather than among the plantations. The UPGMA group indicated the formation of nine groups, four of which had one individual each. As for phenotypic characterization, individuals 48 and 52 stand out for having higher DBH, and individuals 30 and 34 presented higher CH. Considering DBH and CH concomitantly, 12 individuals are within the standards. In the evaluated plantations, there is sufficient variability for the identification of balsa wood matrices.

RESUMO Este estudo avaliou plantações de pau-de-balsa (Ochroma pyramidale) em busca de matrizes para o melhoramento genético. Foi avaliado um total de 20 árvores em plantações no Mato Grosso quanto à diversidade genética com iniciadores ISSR (entre sequências simples repetidas), quanto ao seu diâmetro à altura do peito (DAP) e altura comercial (HC). Os primers amplificaram 111 locos (97,3% polimórficos), sendo que a diversidade genética de Nei (0,32) e o índice de Shannon (0,48) indicam que há diversidade genética nas plantações. A AMOVA revelou maior variação genética dentro das plantações do que entre as plantações. O agrupamento UPGMA indicou a formação de nove grupos, sendo quatro deles com um indivíduo cada. Quanto à caracterização fenotípica, os indivíduos 48 e 52 se destacam por apresentarem DAP mais elevado, e os indivíduos 30 e 34 apresentam HC superior. Considerando DAP e HC concomitantemente, 12 indivíduos estão dentro dos padrões. Nos plantios avaliados, há variabilidade suficiente para a identificação de matrizes de pau-de-balsa.

Abstract This study aimed to assess the genetic differentiation and relationship among five sea cucumber species from the Red Sea in Egypt, namely Holothuria atra, H. impatiens, H. leucospilota, Actinopyga crassa and A. mauritiana, using Inter Simple Sequence Repeated (ISSR) and Start Codon Targeted (SCoT) markers. A collection of 100 specimens, with 20 individuals per species, was gathered for the analysis. With ten ISSR primers, 135 amplified bands were detected, including 11 distinct species-specific bands, indicating high-level polymorphism among species. Using ten SCoT primers, 151 amplicons were generated, including 30 species-specific bands, with 52% polymorphic bands indicating high-level polymorphism among species. The degree of genetic similarity (GS) among the different genotypes of species was calculated based on ISSR bands analysis, which ranged from 93% between H. atra and H. impatiens to 86% between H. atra and A. crassa. The highest genetic similarity was observed between H. atra and H. impatiens (90%), while the lowest was identified between A. crassa and A. mauritiana (75%) using SCoT bands. Notably, the ISSR and SCoT-based DNA analysis revealed similar genetic relationships between H. atra and H. impatiens compared to other sea cucumber species studied. This study provides new insights into the genetic diversity and relationship among sea cucumber species in the Red Sea, which could have implications for their conservation and management.

Resumo Este estudo teve como objetivo avaliar a diferenciação genética e a relação entre cinco espécies de pepinos-do-mar do Mar Vermelho no Egito, quais sejam, Holothuria atra, Holothuria impatiens, Holothuria leucospilota, Actinopyga crassa e Actinopyga mauritiana, usando marcadores Inter Simple Sequence Repeated (ISSR) e Start Codon Targeted (SCoT). Uma coleção de 100 espécimes, com 20 indivíduos por espécie, foi reunida para análise. Com 10 primers ISSR, 135 bandas amplificadas foram detectadas, incluindo 11 bandas específicas de espécies distintas, indicando polimorfismo de alto nível entre as espécies. Usando 10 primers SCoT, 151 amplicons foram gerados, incluindo 30 bandas específicas da espécie, com 52% de bandas polimórficas indicando polimorfismo de alto nível entre as espécies. O grau de similaridade genética (GS) entre os diferentes genótipos das espécies foi calculado com base na análise das bandas ISSR, que variou de 93% entre H. atra e H. impatiens a 86% entre H. atra e A. crassa. A maior similaridade genética foi observada entre H. atra e H. impatiens (90%), enquanto a menor foi identificada entre A. crassa e A. mauritiana (75%) usando bandas SCoT. Notavelmente, a análise de DNA baseada em ISSR e SCoT revelou relações genéticas semelhantes entre H. atra e H. impatiens em comparação com outras espécies de pepino-do-mar estudadas. Este estudo fornece novas informações sobre a diversidade genética e a relação entre as espécies de pepino-do-mar no Mar Vermelho, o que pode ter implicações para sua conservação e manejo.

Abstract Passiflora edulis it is a specie widely distributed and cultivated in Colombia, with economic potential. Although there is a wide genetic and phenotypic variability, it has not yet been explored through the use of molecular techniques. This study aimed to characterize the structure and genetic diversity of P. edulis cultivars using ISSR markers. The study was carried out using leaf samples from 21 cultivars of P. edulis collected within a productive system in the department of Boyacá, Colombia, using seven ISSR primers. Genetic similarity was used to cluster by the UPGMA method, polymorphic information content (PIC), expected heterozygosity (He), Shannon index (I), gene flow (Nm), and coefficient of genetic differentiation (Gst) were estimated using POPGENE and TFPGA software. The Bayesian model and analysis of molecular variance (AMOVA) were used to assess the genetic structure. Cultivars of P. edulis showed high polymorphism rates. Seven ISSR produced 138 loci. The cluster analysis formed two groups according to the genetic similarity and phenotypic characteristics associated mainly with the fruit. The average value of expected heterozygosity was 0.29 for the total population and 0.27 and 0.22 for groups I and II, respectively. AMOVA indicates higher diversity within groups, but not between groups showing levels of hierarchy different from those considered in this study. Moderate genetic differentiation (Gst=0.12) and high gene flow (Nm=3.91) are observed.

Resumo A Passiflora edulis é uma espécie amplamente distribuída e cultivada na Colômbia, com potencial econômico. Embora exista uma grande variabilidade genética e fenotípica, ela ainda não foi explorada através do uso de técnicas moleculares. O presente estudo teve como objetivo caracterizar a estrutura e diversidade genética dos cultivares de P. edulis utilizando marcadores ISSR. O estudo foi realizado com amostras de folhas de 21 cultivares de P. edulis coletadas em um sistema produtivo no departamento de Boyacá, Colômbia, utilizando sete primers ISSR. A similaridade genética foi utilizada para agrupamento pelo método UPGMA, o conteúdo de informação polimórfica (PIC - Polymorphic Information Content), a heterozigosidade esperada (He), o índice de Shannon (I), o fluxo gênico (Nm) e o coeficiente de diferenciação genética (Gst) foram estimados usando os Programas POPGENE e TFPGA. O modelo bayesiano e análise de variância molecular (AMOVA - Analysis of Molecular Variance) foram utilizados para avaliar a estrutura genética. Os cultivares de P. edulis apresentaram altas taxas de polimorfismo. Sete ISSR produziram 138 loci. A análise de agrupamento formou dois grupos de acordo com a similaridade genética e características fenotípicas associadas principalmente ao fruto. O valor médio da heterozigosidade esperada foi de 0,29 para a população total e 0,27 e 0,22 para os grupos I e II, respectivamente. A AMOVA indicou uma maior diversidade dentro dos grupos, mas não entre grupos apresentando níveis de hierarquia diferentes daqueles considerados neste estudo. Observou-se diferenciação genética moderada (Gst=0,12) e alto fluxo gênico (Nm=3,91).

Abstract The objective of this work was to characterize the genetic diversity, using ISSR markers, of 70 genotypes of five species of Passiflora spp. in Boyacá, Colombia. For molecular characterization, samples of young leaves were collected from 11 municipalities of the Boyacá department. Genetic similarity was used to cluster the genotypes by the UPGMA method, and genetic structure was evaluated by the Bayesian model. Eight ISSR primers produced 138 loci. The formed cluster consists of two populations, with most individuals of the same species but from different geographic origins. The percentage of polymorphic loci is higher than 80%. The average value of heterozygosity is between 0.29 and 0.36 for population I and II, respectively, and the values of polymorphic information content are low. A moderate genetic differentiation (0.16) and high gene flow (3.35) are observed.

Resumo O objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade genética, por meio de marcadores ISSR, de 70 genótipos de cinco espécies de Passiflora spp. em Boyacá, Colômbia. Para a caracterização molecular, foram coletadas folhas jovens em 11 municípios do departamento de Boyacá. A similaridade genética foi utilizada para o agrupamento dos genótipos pelo método UPGMA, e a estrutura genética foi avaliada pelo modelo Bayesiano. Oito iniciadores ISSR produziram 138 locos. O agrupamento formado consiste de duas populações, com a maioria dos indivíduos da mesma espécie mas de diferentes origens geográficas. A percentagem de locos polimórficos é superior a 80%. O valor médio de heterozigosidade fica entre 0,29 e 0,36 para a população I e II, respectivamente, e os valores de conteúdo de informação polimórfica são baixos. Observa-se diferenciação genética moderada (0,16) e alto fluxo gênico (3,35).

Resumo As Helicônias são plantas tropicais com potencial ornamental. Estas plantas são particularmente utilizadas na indústria da floricultura devido às suas cores e formas exóticas. A caracterização das espécies é importante para a seleção de genótipos para o mercado de plantas ornamentais e posterior aplicação em estudos de melhoramento genético. O objetivo deste estudo foi estimar a divergência genética de acessos de Heliconia densiflora e Heliconia psittacorum com base em marcadores morfológicos quantitativos e moleculares. Os descritores morfológicos e moleculares revelaram variabilidade genética entre os acessos avaliados. A maior variabilidade genética foi observada entre os acessos de H. psittacorum, cujo número amostral também foi maior em relação a H. densiflora. A caracterização morfológica foi eficiente na diferenciação das duas espécies de Heliconia, principalmente para as características comprimento das brácteas e inflorescências, durabilidade pós-colheita e diâmetro do caule da flor, que mais contribuíram para a divergência genética neste estudo. Por outro lado, a caracterização molecular identificou um indivíduo de H. densiflora que foi agrupado com os genótipos de H. psittacorum. Os resultados mostraram que os marcadores ISSR podem diferenciar indivíduos H. densiflora e H. psittacorum intimamente relacionados. Os materiais avaliados podem contribuir para a manutenção da diversidade genética local por meio do banco de germoplasma do programa de melhoramento local de plantas ornamentais tropicais. ornamental exóticas genético H inflorescências póscolheita pós colheita flor lado relacionados

Abstract Heliconias are tropical plants with ornamental potential. These plants are particularly used in the floriculture industry because of their exotic colors and shapes. Species characterization is important for the selection of genotypes for the ornamental plant market and subsequent application in studies of genetic improvement. The aim of this study was to estimate the genetic divergence of Heliconia densiflora and Heliconia psittacorum accessions based on quantitative morphological and molecular markers. The morphological and molecular descriptors revealed genetic variability among the accessions evaluated. The greatest genetic variability was observed among H. psittacorum accessions, whose sample number was also larger compared to H. densiflora. Morphological characterization was efficient in differentiating the two Heliconia species, especially to characteristics such as bract and inflorescence length, postharvest durability, and flower stem diameter, which contributed most to the divergence in this study. On the other hand, molecular characterization identified one H. densiflora individual that was grouped with the H. psittacorum genotypes. The results showed that ISSR markers can differentiate closely related H. densiflora and H. psittacorum individuals. The materials evaluated can contribute to the maintenance of local genetic diversity through the germplasm bank of the local breeding program of ornamental tropical plants. potential shapes improvement H species length durability diameter hand individuals

RESUMO Algodão de seda é uma espécie vegetal adaptada a vários ecossistemas e tem se destacado pela importância econômica e ecológica. Nós avaliamos o perfil de amplificação de 23 iniciadores ISSR e selecionamos loci polimórficos para estudos genéticos de uma população natural de Calotropis procera por meio da coleta e extração de DNA genômico de 33 indivíduos. O DNA genômico foi extraído usando o protocolo sorbitol e CTAB 2% e os produtos de amplificação ISSR foram resolvidos por eletroforese. Com base no perfil de amplificação, os 23 iniciadores foram classificados como adequados, razoáveis e inadequados. Descrevemos a qualidade dos iniciadores considerando o número total de bandas, média das bandas por iniciador, porcentagem de polimorfismo, diversidade genética de Nei (heterozigosidade esperada - He), assumindo o equilíbrio de Hardy-Weinberg e conteúdo das informações polimórficas (PIC). Todos os iniciadores ISSR apresentaram perfil de amplificação, os quais geraram 173 marcas com média de 7,5 loci por iniciador. Porém, dos 23 iniciadores testados, apenas 18 permitiram amplificação visível e de alta qualidade, que foram classificados como adequado e polimórfico. Também observamos média de 0,30 e 0,24 para as estimativas de PIC e He, respectivamente. Os iniciadores DiCA3`RG, TriAGA3`RC e TriCGC3`RC foram altamente transferíveis para C. procera (apresentaram qualidade para amplificação com boa reprodutibilidade), com valores de PIC superiores a 0,40, He superior a 0,30 e polimorfismo superior a 86%.

ABSTRACT Sodom apple is a plant species adapted to various ecosystems and has stood out for its economic and ecological importance. We evaluated the amplification profile of 23 ISSR primers and selected polymorphic loci for genetic studies of a natural population of Calotropis procera by collecting and extracting genomic DNA from 33 individuals. Genomic DNA was extracted using the sorbitol protocol and 2% CTAB and the ISSR amplification products were resolved by electrophoresis. Based on the amplification profile, the 23 primers were classified as suitable, moderate, and unsuitable. We described the quality of primers considering the total number of bands, mean bands per primer, percentage of polymorphism, Nei’s genetic diversity (expected heterozygosity – He), assuming Hardy-Weinberg equilibrium and the polymorphic information content (PIC). All ISSR primers showed an amplification profile, which generated 173 bands with an average of 7.5 loci per primer. However, only 18 out of the 23 tested primers allowed visible and high-quality amplification, which were classified as suitable and polymorphic. We also observed a mean of 0.30 and 0.24 for PIC and He estimates, respectively. The DiCA3`RG, TriAGA3`RC, and TriCGC3`RC primers were highly transferable to C. procera (they presented quality for amplification with good reproducibility), with PIC values higher than 0.40, He higher than 0.30, and polymorphism higher than 86%.

RESUMEN La hibridación intervarietal es una herramienta poderosa para el mejoramiento genético y la producción de nuevos genotipos prometedores para un rasgo de interés. Cuatro progenitores de haba (Vicia faba L.) fueron cruzados para obtener genotipos resistentes a la enfermedad de la mancha chocolate mediante caracterización agromorfológica y molecular. El estudio de campo se llevó a cabo en la Granja Experimental de la Estación de Investigación de Nubaria, Giza, Egipto. Se estimaron ocho características, incluidas el grado de resistencia a la mancha chocolate, los días a floración, la altura de planta (cm), el número de ramas/planta, el número de vainas/planta, el número de semillas/planta, el peso de 100 semillas (g) y el rendimiento de semillas/planta, durante las tres temporadas de crecimiento de 2016/2017, 2017/2018 y 2018/2019. Los parámetros genéticos se estimaron mediante marcadores RAPD e ISSR para evaluar la variación genética de los genotipos con sus generaciones. Los cruces 1 (P1 "Nubaria-1" x P2 "Sakha-1"), 2 (P1 "Nubaria-1" x P3 "TW") y 3 (P1 "Nubaria-1" x P4 "Camolina") revelaron alta resistencia a la enfermedad de la mancha chocolate con alto rendimiento. Los marcadores modelaron loci específicos de padres resistentes a una longitud de 360, 470, 450, 660 y 140 pb en RAPD y 1100, 810, 650, 700, 480 pb en ISSR. La hibridación intervarietal entre los genotipos resistentes y susceptibles es considerada uno de los métodos más promisorios para obtener germoplasma con resistencia y alto rendimiento.

ABSTRACT Inter-varietal hybridization is a powerful tool for genetic improvement and production of new genotypes for a trait of interest. Four parents of faba beans (Vicia faba L.) were hybridized using agromorphological and molecular characterization to obtain genotypes resistant to the chocolate spot disease. The study was done at the Nubaria Research Station, Giza, Egypt. Eight traits including resistance to chocolate spot, days to flowering, plant height (cm), number of branches/ plant, number of pods/plant, number of seeds/plant, 100-seed weight (g), and seed yield/plant were estimated during the three growth seasons of2016/2017, 2017/2018, and 2018/2019. Genetic parameters revealed by RAPD and ISSR markers assessed the genetic variation of genotypes with their generations. Crosses 1 (P1 "Nubaria-1" x P2 "Sakha-1"), 2 (P1 "Nubaria-1" x P3 "TW"), and 3 (P1 "Nubaria-1" x P4 "Camolina") revealed high resistance to disease with high yield. Markers patterned specific loci of resistant parents at a length of 360, 470, 450, 660, and 140 bp in RAPD and 1100, 810, 650, 700, 480 bp in ISSR. Inter-varietal hybridization between the resistant and susceptible genotypes is considered one of the most promising methods to obtain germplasm with resistance and high yield.

Resumen: Antecedentes y Objetivos: Los individuos de Balmea stormiae (Rubiaceae) son árboles o arbustos hemiepífitos que habitan malpaíses con bosques de pino-encino en poblaciones disyuntas en Centroamérica y México. La especie se considera en peligro de extinción y particularmente se ha documentado que las poblaciones de Michoacán han estado expuestas a fuertes presiones antropogénicas. Por tal motivo, en este estudio se estimó la diversidad genética en cuatro poblaciones de Michoacán, contrastando esta información con la obtenida en una población de Jalisco, ambas regiones ubicadas en el centro-occidente de México. Métodos: Las muestras vegetales fueron recolectadas en cinco poblaciones de la región occidente del Cinturón Volcánico Transmexicano. Para evaluar la diversidad genética, se utilizó el intrón rps16 del ADN de cloroplasto, el espaciador transcrito externo (ETS) del ADN ribosomal nuclear y marcadores dominantes ISSR de ADN nuclear (Inter Secuencias Simples Repetidas por sus siglas en inglés). Resultados clave: Los marcadores moleculares revelaron alta diferenciación genética entre las poblaciones de Jalisco y Michoacán, la cual se atribuye a la baja conectividad entre estas. Posiblemente se deba a la baja capacidad de dispersión a larga distancia de las semillas y el polen. Se detectó flujo genético moderado y expansión demográfica reciente en las poblaciones de Michoacán. Los niveles de variación genética en las poblaciones de Michoacán concuerdan con la edad de los flujos de lava, siendo Arocutín y Zacapu las poblaciones más diversas sobre los flujos de lava más antiguos. Conclusiones: Los resultados podrían explicarse por el origen relativamente reciente, producto de la actividad volcánica del Holoceno, de los ambientes en los que habita esta especie, sumado a la perturbación recurrente relacionada con grandes asentamientos prehispánicos de Michoacán.

Abstract: Background and Aims: Individuals of Balmea stormiae (Rubiaceae) are trees or hemiepiphytic shrubs that inhabit pine-oak forests on rock outcrops in disjunct populations of Central America and Mexico. The species is considered endangered and especially the populations of Michoacán have been reported as exposed to strong anthropogenic pressures. For this reason, in this study the genetic diversity of four populations of Michoacán was estimated, contrasting this information with that obtained from one population of Jalisco, both regions located in west-central Mexico. Methods: Samples were collected in five populations in the western region of the Trans-Mexican Volcanic Belt. The chloroplast rps16 intron, the external transcribed spacer of ribosomal DNA (ETS) and seven Inter-Simple Sequence Repeats of nuclear DNA (ISSR) were used to assess genetic diversity. Key results: Molecular markers revealed high genetic differentiation between the populations from Jalisco and Michoacán, attributed to the low connectivity amongst them, probably due to the low long distance dispersal capacity of seeds and pollen. Moderate genetic flow and demographic expansion were detected for populations in Michoacán. The degree of genetic diversity in Michoacán populations are consistent with the age of lava flows, whereby Arocutín and Zacapu are the most diverse populations located on the oldest lava flows. Conclusions: Results could be explained by the relatively recent origin, resulting from Holocene volcanic activity, of the environments in which the species inhabits, coupled with the recurring disturbance related to large pre-Hispanic settlements.

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.

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 O meloeiro (Cucumis melo L.) é uma das hortaliças mais importantes para o Nordeste brasileiro. A caracterização de germoplasma é um processo eficiente 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, verificando o grau de associação com a classificação 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 polimórficos. Um total de 686 fragmentos foi obtido, sendo 451 polimórficos. O polimorfismo 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 classificação taxonômica dos genótipos estudados.

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 efficient 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 classification. 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 sufficient 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 classification of the genotypes under study.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar a diversidade genética de 29 genótipos de cevada, com base em marcadores moleculares e características agronômicas quantitativas, sob irrigação no Cerrado. Foram utilizados os marcadores moleculares “randomly amplified polymorphic DNA” (RAPD), “inter simple sequence repeats” (ISSR) e “simple sequence repeat” (SSR). As características agronômicas quantitativas foram avaliadas em dois ambientes, sob irrigação no Cerrado, quanto aos seguintes parâmetros: rendimento estimado de grãos, tamanho do grão, peso de mil sementes, altura de plantas, grau de acamamento e dias para espigamento. Os polimorfismos dos marcadores foram 91, 51,46 e 85% para RAPD, ISSR e SSR, respectivamente. Os marcadores RAPD, ISSR e SSR são complementares quanto à identificação da variabilidade genética dos genótipos de cevada. As baixas correlações entre as distâncias calculadas com base nos marcadores moleculares e as distâncias calculadas com base nas características agronômicas enfatizam a importância da utilização de análises complementares de marcadores moleculares para estudos mais completos quanto à variabilidade genética. As características agronômicas dos genótipos são distintas nos dois ambientes. Os genótipos selecionados podem compor a coleção de trabalho de cevada irrigada no Cerrado, em razão de sua ampla variabilidade genética.

Abstract The objective of this work was to evaluate and compare the genetic diversity of 29 barley genotypes, on the basis of molecular markers and quantitative agronomic traits, under irrigation in the Brazilian Cerrado. The randomly amplified polymorphic DNA (RAPD), inter sequence simple repeats (ISSR), and simple sequence repeat (SSR) molecular markers were used. The quantitative agronomic traits were evaluated in two irrigated environments in the Brazilian Cerrado, for the following parameters: estimated grain yield, grain size, thousand seed weight, plant height, lodging degree, and days to heading. Marker polymorphisms were 91, 51.46, and 85% for RAPD, ISSR, and SSR, respectively. The RAPD, ISSR, and SSR markers are complementary for the identification of genetic variability among barley genotypes. The low correlations between the distances estimated on the basis of molecular markers and the distances estimated on the basis of agronomic traits emphasize the importance of using complementary analyses of molecular markers for more complete studies on genetic variability. The agronomic traits of the genotypes are different in the two environments. The selected genotypes can compose the working collection of irrigated barley in the Brazilian Cerrado because of their wide genetic variability.

RESUMO A espécie medicinal Lippia origanoides Kunth. tem ampla ocorrência no Nordeste brasileiro, sendo conhecida como alecrim-d’angola. Porém, dados sobre a variabilidade genética da espécie na região são inexistentes. O objetivo dessa pesquisa foi analisar os níveis de diversidade e estruturação genética das populações de L. origanoides ocorrentes no Estado da Bahia e Pernambuco, por meio de marcadores moleculares ISSR. Nas populações avaliadas o Índice de diversidade de Nei oscilou entre 0,162 e 0,237, o Índice de Shannon variou entre 0,247 e 0,350. A AMOVA identificou variação entre populações de 31%, sugerindo alta estruturação interpopulacional. A análise no Structure e o dendrograma gerado indicaram a possibilidade de separação das 18 populações em quatro grupos distintos. A coleta de germoplasma da espécie deve ser feita no maior número de populações possível, devido à alta estruturação genética encontrada. A região da Chapada Diamantina é uma área prioritária para obtenção de germoplasma de L. origanoides, pois detém as populações mais diversas.

ABSTRACT Lippia origanoides Kunth. is a medicinal plant that is widely available in the Northeast region of Brazil and is known as “alecrim-d’angola”. However, there is no information available on the genetic variability of this species in the region. Thus, the current study was aimed to analyze the genetic diversity and structuring of L. origanoides populations occurring in the states of Bahia and Pernambuco, Brazil, using Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) molecular markers. The evaluated Nei’s diversity index of the populations varied from 0.162 to 0.237, and the Shannon diversity index varied from 0.247 to 0.350. In molecular variance (AMOVA) analysis, a variation of 31% was observed among the populations, which denotes a high interpopulation structuring. The structure analysis and dendrogram indicated the possibility of classifying the 18 populations into four groups. As their genetic structure is extremely high, it is important to collect L. origanoides germplasm, including as many populations as possible. Since the region of Chapada Diamantina holds the most diverse populations of L. origanoides germplasm, it is a priority area to obtain the germplasm.