Desarrollo de nuevos loci de microsatélites para Geoffroea decorticans (Gillies ex Hook. & Arn.) Burkart

Autores

  • Roberto César Contreras Diaz Universidad de Atacama http://orcid.org/0000-0002-5607-811X
  • Felipe Carevic Vergara Laboratorio de Ecología Vegetal, Facultad de Recursos Naturales Renovables. Universidad Arturo Prat, Campus Huayquique, Iquique, Chile.
  • Mariana Arias Aburto Centro Regional de Investigación y Desarrollo Sustentable de Atacama (CRIDESAT), Universidad de Atacama, Copayapu 485, Copiapó, Chile.
  • Wilson Huanca Mamani Laboratorio de Biología Molecular de Plantas, Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Tarapacá, Arica, Chile.
  • Bladimir Díaz Martín Centro Regional de Investigación y Desarrollo Sustentable de Atacama (CRIDESAT), Universidad de Atacama, Copayapu 485, Copiapó, Chile.

DOI:

https://doi.org/10.31055/1851.2372.v56.n4.32721

Palavras-chave:

Desierto de Atacama, diversidad genética, Geoffroea decorticans, marcadores SSR, next-generation sequencing

Resumo

Introducción y objetivos: Una de las pocas especies de árboles adaptados a las condiciones ecológicamente limitantes del desierto de Atacama es Geoffroea decorticans, conocido como chañar. Es un valioso recurso multipropósito utilizado como alimento y producto medicinal. Sin embargo, aún no se han desarrollado marcadores de ADN codominantes específicos para esta especie que permitan realizar estudios genéticos en la especie. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar y validar marcadores microsatélites (SSR) para G. decorticans, con el fin de analizar en el futuro su diversidad genética y estructura genética poblacional.

M&M: Se buscaron marcadores SSR en el genoma de G. decorticans a partir del método Next-Generation Sequencing (NGS), y se validaron a través de treinta individuos distribuidos en diferentes localidades del norte de Chile.

Resultados: Se identificó un total de ~144.117 loci de microsatélites y de ellos se usó un grupo de 41 pares de cebadores para la validación. Los fragmentos amplificados variaron de 106 pb a 225 pb, el número de alelos varió de 2 a 9, y el valor PIC de los 41 loci SSR osciló entre 0,32 y 0,86, con un promedio de 0,64.

Conclusiones: Por primera vez se desarrollaron marcadores SSR putativamente neutros específicos de la especie G. decorticans con el fin de promover estudios genéticos para la conservación de la especie. El presente estudio provee 38 nuevos marcadores SSR polimórficos, los cuales podrían servir como una herramienta efectiva para estimar la diversidad genética, estructura genética y para ser empleados en programas de mejora.

Biografia do Autor

  • Roberto César Contreras Diaz, Universidad de Atacama
    Investigador, Académico-Instructor, CRIDESAT- Universidad de Atacama

Referências

ALEKSIC, J. M., D. STOJANOVIĆ, B. BANOVIĆ & R. JANČIĆ. 2012. A simple and efficient DNA isolation method for Salvia officinalis. Biochem. Genet. 50: 881-892. https://doi.org/10.1007/s10528-012-9528-y

BESNARD, G., C. GARCIA-VERDUGO, R. R. DE CASAS, U. A. TREIER, N. GALLAND & P. VARGAS. 2008. Polyploidy in the olive complex (Olea europaea): evidence from flow cytometry and nuclear microsatellite analyses. Ann. Bot. 101: 25-30. https://doi.org/10.1093/aob/mcm275

BESSEGA, C., C. POMETTI, R. FORTUNATO, F. GREENE, C. M. SANTORO & V. MCROSTIE. 2021. Genetic studies of various Prosopis species (Leguminosae, Section Algarobia) co-occurring in oases of the Atacama Desert (northern Chile). Ecol. Evol. 11: 2375– 2390. https://doi.org/10.1002/ece3.7212

BOTSTEIN, D., R. D. WHITE, M. SKOLNICK & R. W. DAVIS. 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. Am. J. Hum. Genet. 32: 314-331.

BURKART, A. 1949. La posición sistemática del "chañar" y las especies del género Geoffroea (Leguminosae-Dalbergieae). Darwiniana 9: 9-23. http://www.jstor.org/stable/23211719

CAETANO, S., M. CURRAT, R. T. PENNINGTON, D. E. PRADO, L. EXCOFFIER & Y. NACIRI. 2012. Recent colonization of the Galapagos by the tree Geoffroea spinosa Jacq. (Leguminosae). Mol. Ecol. 21: 2743–2760. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2012.05562.x

CASTRO, L. C. 2020. El bosque de la Pampa del Tamarugal y la industria salitrera: el problema de la deforestación, los proyectos para su manejo sustentable y el debate político (Tarapacá, Perú-Chile 1829-1941). Scr. Nova 24: 1-37.

CITTADINI, M. C., I. GARCÍA-ESTÉVEZ, M. T. ESCRIBANO-BAILÓN, R. M. BODOIRA, D. BARRIONUEVO & D. MAESTRI. 2021. Nutritional and nutraceutical compounds of fruits from native trees (Ziziphus mistol and Geoffroea decorticans) of the dry chaco forest. J. Food Compost. Anal. 97: 103775. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2020.103775

CONTRERAS, R., V. PORCILE & F. AGUAYO. 2018. Genetic diversity of Geoffroea decorticans, a native woody leguminous species from Atacama Desert in Chile. Bosque 39: 321-332. https://doi.org/10.4067/S0717-92002018000200321

CONTRERAS, R, V. PORCILE & F. AGUAYO. 2019. Microsatellites reveal a high genetic differentiation among native Geoffroea decorticans populations in Chilean Atacama Desert Bol. Soc. Argent. Bot. 54: 225-240. https://doi.org/10.31055/1851.2372.v54.

CONTRERAS, R., F. S. CAREVIC, V. PORCILE & M. ARIAS. 2020a. Development of SSR loci in Prosopis tamarugo Phillipi and assessment of their transferability to species of the Strombocarpa section. For. Syst. 29: e012. https://doi.org/10.5424/fs/2020292-16706

CONTRERAS, R., L. VAN DEN BRINK, B. BURGOS, M. GONZÁLEZ & S. GACITÚA. 2020b. Genetic Characterization of an Endangered Chilean Endemic Species, Prosopis burkartii Muñoz, Reveals its Hybrids Parentage. Plants 9: 744. https://doi.org/10.3390/plants9060744

COSTAMAGNA, M. S., R. M. ORDOÑEZ, I. C. ZAMPINI, J. E. SAYAGO & M. I. ISLA. 2013. Nutritional and antioxidant properties of Geoffroea decorticans, an Argentinean fruit, and derived products (flour, arrope, decoction and hydroalcoholic beverage). Food Res. Int. 54: 160-168. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.05.038

COTABARREN, J., D. J. BROITMAN, E. QUIROGA & W. D. OBREGÓN. 2020. GdTI, the first thermostable trypsin inhibitor from Geoffroea decorticans seeds. A novel natural drug with potential application in biomedicine. Int. J. Biol. Macromol. 148: 869-879. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.01.214

DAÏNOU, K., C. BLANC-JOLIVET, B. DEGEN, P. KIMANI, D. NDIADE-BOUROBOU, A. S. DONKPEGAN, F. TOSSO, E. KAYMAK, N. BOURLAND, J. L. DOUCET & O. J. HARDY. 2016. Revealing hidden species diversity in closely related species using nuclear SNPs, SSRs and DNA sequences - a case study in the tree genus Milicia. BMC Evol. Biol. 16: 259. https://doi.org/10.1186/s12862-016-0831-9

DEMEKE, T. & G. R. JENKINS. 2010. Influence of DNA extraction methods, PCR inhibitiors and quantification methods on real-time PCR assay of biotechnology-derived traits. Anal. Bioanal. Chem. 396: 1977-1990. https://doi.org/10.1007/s00216-009-3150-9

ECHEVERRÍA, J., N. Y. PANIAGUA-ZAMBRANA & R. W. BUSSMANN. 2020. Geoffroea decorticans (Gillies ex Hook. & Arn.) Burkart Fabaceae. In: N. PANIAGUA-ZAMBRANA & R. BUSSMANN (eds.), Ethnobotany of the Andes. Ethnobotany of Mountain Regions. Springer, Cham.

https://doi.org/10.1007/978-3-319-77093-2_128-1

EXCOFFIER, L., G. LAVAL & S. SCHNEIDER. 2005. Arlequín ver. 3.0: An integrated software package for population genetics data analysis. Evol. Bioinform. Online 1: 47-50. https://doi.org/10.1177/117693430500100003

EYNARD, C. & L. GALETTO. 2002. Pollination ecology of Geoffroea decorticans (Fabaceae) in central Argentine dry forest. J. Arid Environ. 51: 79-88. https://doi.org/10.1006/jare.2001.0923

FOX, G., R. F. PREZIOSI, R. E. ANTWIS, M. BENAVIDES‐SERRATO, F. J. COMBE, W. E. HARRIS, I. R. HARTLEY, A. C. KITCHENER, S. R. DE KORT, A. I. NEKARIS et al. 2019. Multi-individual microsatellite identification: A multiple genome approach to microsatellite design (MiMi). Mol. Eco.l Resour. 19: 1672– 1680.

https://doi.org/10.1111/1755-0998.13065

GIMÉNEZ, A. M. & J. G. MOGLIA. 2003. Arboles del Chaco Argentino, Guía para el reconocimiento dendrológico [online]. Disponible en: https://fcf.unse.edu.ar/archivos/publicaciones/libro-arboles-del-chaco/libro-arboles-del-chaco-argentino-GIMENEZ-MOGLIA.pdf. [Acceso: 04 de abril de 2021].

GIMÉNEZ, A. M. 2004. Anatomía comparada de leño y corteza de Geoffroea striata y Geoffroea decorticans. Madera y bosques 10: 55-68. https://doi.org/10.21829/myb.2004.1011279

GROOM, A. 2012. Geoffroea decorticans. En: The IUCN Red List of Threatened Species 2012 [online]. Disponible en: https://www.iucnredlist.org/species/62502/20075550 [Acceso:10 de abril de 2021].

IRELAND & PENNIGNTON. 1999. A revision of Geoffroea (Leguminosae-Papilionoide). Edinb. J. Bot. 56: 329-347.

JIMÉNEZ-ASPEE, F., C. THEODULOZ, M. D. P. C. SORIANO, M. UGALDE-ARBIZU, M. R. ALBERTO, I. C. ZAMPINI, M. I. ISLA, M. J. SIMIRGIOTIS & G. SCHMEDA-HIRSCHMANN. 2017. The Native Fruit Geoffroea decorticans from Arid Northern Chile: Phenolic Composition, Antioxidant Activities and In Vitro Inhibition of Pro-Inflammatory and Metabolic Syndrome-Associated Enzymes. Molecules 22: 2-18. https://doi.org/10.3390/molecules22091565

LAMARQUE, A., D. LABUCKAS, J. GREPPI & R. FORTUNATO. 2009. Electrophoretic analysis of Geoffroea (Leguminosae, Papilionoideae): taxonomic inferences in Argentinean populations. Austral. Syst. Bot. 22: 137-142. https://doi.org/10.1071/SB08022

LAWSON, S. & A. EBRAHIMI. 2018. Development and validation of Acacia koa and A. koaia nuclear SSRs using Illumina sequencing. Silvae Genet. 67: 20-25. https://doi.org/10.2478/sg-2018-0003

LIU, F. M., Z. HONG, Z. J. YANG, N. N. ZHANG, X. J. LIU & D. P. XU. 2019. De novo transcriptome analysis of Dalbergia odorifera and transferability of SSR markers developed from the transcriptome. Forests 10: 98. https://doi.org/10.3390/f10020098

MAESTRI, D. M., R. H. FORTUNATO, J. A. GREPPI & A. L. LAMARQUE. 2001. Compositional studies of seeds and fruits from two varieties of Geoffroea decorticans. Int. J. Biol. Macromol. 14: 585-590. https://doi.org/10.1006/jfca.2001.1020

MMA (Ministerio de Medio Ambiente). 2021. Ficha de Antecedente de la especie Geoffroea decorticans [online]. Disponible en: https://clasificacionespecies.mma.gob.cl/wp-content/uploads/2020/09/Geoffroea_decorticans_17RCE_INICIO.pdf. [Acceso: 04 de abril de 2021].

MONCADA, X., D. PLAZA, A. STOLL, C. PAYACAN, D. SEELENFREUND, E. MARTÍNEZ, A. BERTIN & F. A. SQUEO. 2019. Genetic diversity and structure of the vulnerable species Prosopis chilensis (Molina) Stuntz in the Coquimbo Region, Chile. Gayana Bot.76: 91–104. http://dx.doi.org/10.4067/S0717-66432019000100091

NACIRI-GRAVEN, Y., S. CAETANO, D. PRADO, R. T. PENNINGTON & R. SPICHIGER. 2005. Development and characterization of 11 microsatellite markers in a widespread Neotropical seasonally dry forest tree species, Geoffroea spinosa Jacq. (Leguminosae). Mol. Ecol. 5: 542-545. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.00982.x

NÚÑEZ, L., V. MCROSTIE & I. CARTAJENA. 2009. Consideraciones sobre la recolección vegetal y horticultura durante el Formativo temprano en el Sureste de la Cuenca de Atacama. Darwiniana 47: 56-75. https://doi.org/10.14522/darwiniana.2014.471.41

ORRABALIS, C. J. 2014. Aprovechamiento Integral de los Frutos de Geoffroea decorticans (chañar), de la Región Fitogeográfica de la Provincia de Formosa. Tesis Doctoral. Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

PEAKALL, R. & P. E. SMOUSE. 2012. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research—an update. Bioinformatics 28: 2537-2539. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts460

PLANT LIST. 2021. Species of the genus Geoffroea [online]. Disponible en: http://www.theplantlist.org/1.1/browse/A/Leguminosae/Geoffroea/. [Acceso: 29 de marzo de 2021].

RITTER, B., V. WENNRICH, A. MEDIALDEA, D. BRILL, G. KING, S. SCHNEIDERWIND, K. NIEMANN, E. FERNÁNDEZ-GALEGO, J. DIEDERICH, C. ROLF, R. BAO, M. MELLES & T. J. DUNAI. 2019. “Climatic fluctuations in the hyperarid core of the Atacama Desert during the past 215 ka”. Sci. Rep. 9: 1-13. https://doi.org/10.1038/s41598-019-41743-8

RODRÍGUEZ, R., C. MARTICORENA, D. ALARCÓN, C. BAEZA, L. CAVIERES, V. L. FINOT, N. FUENTES, A. KIESSLING, M. MIHOC, A. PAUCHARD, E. RUIZ, P. SANCHEZ & A. MARTICORENA. 2018. Catálogo de las plantas vasculares de Chile. Gayana Botánica 75: 1- 430. http://doi.org/10.4067/S0717-66432018000100001

ROZEN, S. & H. SKALETSKY. 2000. Primer3 on the WWW for general users and for biologist programmers. Methods Mol. Biol. 132: 365-386. http://doi.org/10.1385/1-59259-192-2:365

SAIKI, F. A., A. P. BERNARDI, M. S. REIS, H. FAORO, E. M. SOUZA, F. O. PEDROSA, A. MANTOVANI & A. F. GUIDOLIN. 2017. Development and validation of the first SSR markers for Mimosa scabrella Benth. Genet. Mol. Res. 16: gmr16019571. https://doi.org/10.4238/gmr16019571

SALINAS F., R. VARDANEGA, C. ESPINOSA-ÁLVAREZ, D. JIMENÉZ, W. BUGUEÑO, M. C. RUIZ-DOMÍNGUEZ, M. A. A. MEIRELES & P. CEREZAL- MEZQUITA. 2020. Supercritical fluid extraction of chañar (Geoffroea decorticans) almond oil: Global yield, kinetics and oil characterization. J. Supercrit. Fluids 161: 104824. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2020.104824

SCHUELKE, M. 2000. An economic method for the fluorescent labeling of PCR fragments. Nat. Biotechnol. 18: 233-4. https://doi.org/10.1038/72708.

STOLL, A., D. HARPKE, C. SCHÜTTE, L. JIMENEZ, L. LETELIER, F. R. BLATTNER & D. QUANDT. 2020. Landscape genetics of the endangered Atacama Desert shrub Balsamocarpon brevifolium in the context of habitat fragmentation Glob. Planet. Chang. 184: 103059. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2019.103059

THIEL, T., W. MICHALEK, R. K. VARSHNEY & A. GRANER. 2003. Exploiting EST databases for the development and characterization of gene-derived SSR-markers in barley (Hordeum vulgare L.). Theor. Appl. Genet. 106: 411-422. https://doi.org/10.1007/s00122-002-1031-0

UGALDE, P. C., V. MCROSTIE, E. M. GAYO, M. GARCÍA, C. LATORRE & C. M. SANTORO. 2020. 13,000 years of sociocultural plant use in the Atacama Desert of northern Chile. Veg. Hist. Archaeobot. 30: 1-18. https://doi.org/10.1007/s00334-020-00783-1

VAN OOSTERHOUT, C., W. F. HUTCHINSON, D. P. M. WILLS & P. SHIPLEY. 2004. MICRO-CHECKER: software for identifying and correcting genotyping errors in microsatellite data. Mol. Ecol. 4: 535-538. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2004.00684.x

VARELA, M. C., M. GONZÁLEZ, E. VILLALOBOS, S. GACITÚA & J. MONTENEGRO. 2019. Producción y Comercialización de Productos del Chañar (Geoffroea decorticans (Gillies ex Hook. & Arn.) Burkart) por descendientes de pueblos originarios de la Comuna de Copiapó. Región de Atacama. Chile. Idesia 37: 131-137. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-34292019000300131.

VIEIRA, M. L., L. SANTINI, A. L. DINIZ & C. DE F. MUNHOZ. 2016. Microsatellite markers: what they mean and why they are so useful. Genet. Mol. Biol. 39: 312-328. https://doi.org/10.1590/1678-4685-GMB-2016-0027

ZHANG, J., K. KOBERT, T. FLOURI & A. STAMATAKIS. 2014. PEAR: a fast and accurate Illumina paired-end read merger. Bioinformatics 30: 614-620. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btt593

Publicado

2021-12-22

Edição

Seção

Genética & Evolución

Como Citar

“Desarrollo De Nuevos Loci De microsatélites Para Geoffroea Decorticans (Gillies Ex Hook. & Arn.) Burkart”. 2021. Boletín De La Sociedad Argentina De Botánica 56 (4). https://doi.org/10.31055/1851.2372.v56.n4.32721.

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