Genetic variability and population structure in guava full-sib families via microsatellite markers

• Published in: Revista Brasileira de Fruticultura 2024-01, Vol.46
• Main Authors: Walter, Fernando Henrique de Barros, Cavalcante, Natan Ramos, Viana, Alexandre Pio, Santos, Eileen Azevedo, Mendes, Débora Souza, Oliveira, Julie Anne Vieira Salgado de, Ramos, Helaine Christine Cancela, Boechat, Marcela Santana Bastos
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: HORTICULTURE; molecular marker; plant breeding; Psidium guajava
• ISSN: 0100-2945; 1806-9967; 1806-9967
• DOI: 10.1590/0100-29452024638

Guava production is a promising activity with great prominence in several regions of Brazil; however, a major obstacle faced by producers is the low number of available cultivars. The present study proposes to estimate and analyze genetic structure and variability, through molecular traits, aiming at the future development of new cultivars. Ninety-four genotypes from 11 full-sib families and the cultivars Paluma, Pedro Sato, and Cortibel 1 were selected for DNA extraction, totaling 97 genotypes. For molecular characterization, 48 pairs of microsatellite primers were used. This information was used to estimate the parameters of genetic diversity, genetic distance, genotype clustering, and the genetic structure of the population. The use of molecular information revealed the existence of genetic variability between the genotypes of the full-sib families and the cultivars. The average number of alleles per locus was 2,542. Expected heterozygosity values ranged from 0.030 to 0.599, averaging 0.401. Observed heterozygosity ranged from 0.010 to 0.577, averaging 0.293. Based on the UPGMA hierarchical clustering method, four groups were formed and crossing is recommended between individuals from groups 1 and 2. Bayesian analysis allowed the distinction of genotypes into only two groups, due to the individuals sharing most of the genomic regions analyzed. Resumo: A produção da goiabeira é promissora e tem grande destaque em diversas regiões do Brasil; entretanto, um grande entrave que os produtores enfrentam é o baixo número de cultivares disponíveis. O presente estudo teve por objetivos estimar e analisar a estrutura e a variabilidade genética por meio de características moleculares, a fim de, futuramente, desenvolver novoas cultivares. Foram selecionados paraextração de DNA 94 genótipos de 11 famílias de irmãos-completos, e os cultivares Paluma,Pedro Sato e Cortibel 1, totalizando 97 genótipos. Para a caracterização molecular, foramutilizados 48 pares de iniciadores microssatélites. Com essas informações, foram estimados os parâmetros de diversidade genética, a distância genética, o agrupamento dos genótipos e a estrutura genética da população. O uso de informações moleculares mostrou haver variabilidade genética entre os genótipos das famílias de irmãos-completos e os cultivares.O número médio de alelos por loco foi 2,542. Os valores de heterozigosidade esperadavariaram de 0,030 a 0,599, apresentando média de 0,401. A heterozigosidade observadavariou de 0,010 a