Characterization of pepper accessions using molecular markers linked to pungency and SSR Translated title: Caracterização de acessos de pimenta através de marcadores moleculares associados com pungência e SSR

Abstract

ABSTRACT Peppers of the genus Capsicum are of great socioeconomic importance, being pungency trait their main attraction. Pungency characterization, genetic distance estimates and population structure analysis of the accessions belonging to germplasm banks are important for parent selection which allows to obtain superior progenies. Therefore, the aims of this study were: i) evaluate 81 accessions of the Capsicum spp. Germplasm Bank of Universidade Federal de São Carlos (BGC-UFSCar) with molecular markers linked to pungency; ii) estimate the genetic diversity among accessions of the BGC-UFSCar using microsatellite markers (SSR); and iii) evaluate the efficiency of these markers in the distinction among species of Capsicum spp. We noticed that pun11 and SNP molecular markers were efficient in predicting the pungent phenotype of BGC-UFSCar accessions in 84.85% and 95.59%, respectively. From a total of 13 amplified microsatellite markers, seven were polymorphic and efficient to discriminate species of Capsicum genus, both through genetic diversity analysis and population structure analysis, which showed three subpopulations. The molecular markers used in this study are useful tools for breeding programs since they were able to characterize and discriminate Capsicum spp. species at DNA level. Information obtained with molecular markers can assist in the selection of contrasting parents for future breeding programs.

Translated abstract

RESUMO Pimentas do gênero Capsicum possuem grande importância socioeconômica, sendo a pungência seu principal atrativo. A caracterização da pungência, as estimativas de distâncias genéticas e a análise da estrutura populacional entre os acessos pertencentes a Bancos de Germoplasma são importantes para seleção de genitores que permitam obtenção de progênies superiores. Assim, os objetivos deste estudo foram: i) avaliar 81 acessos do Banco de Germoplasma de Capsicum spp. da Universidade Federal de São Carlos (BGC-UFSCar) com marcadores moleculares relacionados a pungência; ii) estimar a diversidade genética entre os acessos do BGC-UFSCar por meio de marcadores microssatélites (SSR) e iii) avaliar a eficiência desses marcadores na distinção das espécies do gênero Capsicum. Os marcadores moleculares pun11 e SNP foram eficientes em predizer o fenótipo pungente dos acessos do BGC-UFSCar em 84,85% e 95,59%, respectivamente. Do total de 13 marcadores microssatélites amplificados, sete foram polimórficos e eficientes para distinguir as espécies, tanto através da análise de diversidade genética como da análise de estrutura populacional, as quais indicaram três subpopulações. Os marcadores moleculares utilizados no presente estudo são ferramentas úteis para programas de melhoramento, pois foram capazes de caracterizar e discriminar a nível de DNA as espécies de Capsicum spp. A informação obtida com os marcadores moleculares pode auxiliar na seleção de genitores contrastantes para futuros programas de melhoramento.