Генетическая характеристика культивара какао CCN 51: ее влияние и значение для мирового совершенствования и производства какао
Genetic Characterization of the Cacao Cultivar CCN 51: Its Impact and Significance on Global Cacao Improvement and Production
Edward J. Boza, Juan Carlos Motamayor, Freddy Amores, Sergio Cedeño-Amador, Cecile L. Tondo, Donald Livingstone, Raymond J. Schnell, Osman A. Gutiérrez
Аннотация (перевод)
Какао ( Theobroma cacao L.) является важной товарной культурой в тропических регионах возделывания мира и, в частности, для мелких фермеров, выращивающих какао. За последние два десятилетия ‘CCN 51’ стал одним из наиболее часто высаживаемых культиваров в Эквадоре, главным образом благодаря своей высокой продуктивности и устойчивости к болезням. Смешивание тонкоароматических эквадорских бобов Nacional с бобами ‘CCN 51’ стало распространенной практикой, снижающей общее качество бобов и уменьшающей их стоимость. Основными целями данного исследования были определение генетической идентичности, структуры и аллельного богатства ‘CCN 51’, его материнского происхождения, а также сравнение агрономических характеристик ‘CCN 51’ с составной группой культиваров Nacional. Для исследования сложной генетической основы этого культивара было использовано 70 локусов простых повторяющихся последовательностей (SSR). Наблюдаемая высокая гетерозиготность (56 из 70 локусов) для ‘CCN 51’ не характерна для традиционных культиваров Nacional. Сравнение агрономических характеристик ‘CCN 51’ и нескольких культиваров Nacional указывает на существенные различия в сухом весе бобов какао, потенциале урожайности, эффективности производства, проценте здоровых стручков и заболеваемости ведьминой метлой [ Moniliophthora perniciosa (Stahel) Aime & Phillips-Mora]. Кроме того, физические, химические и органолептические характеристики свидетельствуют о том, что ‘CCN 51’ отличается от линии Nacional. На основе анализа популяционной структуры преобладающими предками ‘CCN 51’ являются генетические группы Iquitos (45.4%), Criollo (22.2%) и Amelonado (21.5%). Меньшая доля его генома приходилась на примеси генетических групп Contamana (3.9%), Purús (2.5%), Marañon (2.1%) и Nacional (1.1%). Результаты филогенетических анализов с использованием невзвешенного парно-группового метода с арифметическим усреднением, показавшие высокие значения бутстрэпа, убедительно подтверждают родство ‘CCN 51’ с генетическими группами Iquitos, Criollo и Amelonado. Более того, семь митохондриальных локусов простых повторяющихся последовательностей показали, что ‘CCN 51’ по материнской линии унаследовал цитотип ‘IMC 67’. ‘CCN 51’ представляет собой ценный генетический ресурс какао, который в настоящее время используется не только в стране его происхождения, но и во многих других национальных программах селекции по всему миру.
Оригинальная аннотация
Cacao ( Theobroma cacao L.) is an important cash crop in tropical growing regions of the world and particularly for small cacao farmers. Over the past two decades, ‘CCN 51’ has become one of the most planted cultivars in Ecuador, mainly as a result of its high productivity and disease resistance. Intermixing of Nacional fine flavor Ecuadorian beans with beans of ‘CCN 51’ has become common practice, reducing overall bean quality and decreasing value. The primary goals of this study were to determine the genetic identity, structure, and allelic richness of ‘CCN 51’, its maternal origin and to compare ‘CCN 51’s’ agronomic characteristics against a composite group of Nacional cultivars. To investigate the complex genetic background of this cultivar, 70 simple sequence repeat loci were used. The high heterozygosity observed (56 of 70 loci) for ‘CCN 51’ is not characteristic of traditional Nacional cultivars. Comparison of agronomic characteristics between ‘CCN 51’ and several Nacional cultivars indicates significant differences in cacao dry bean weight, yield potential, production efficiency, percent healthy pods, and witches' broom [ Moniliophthora perniciosa (Stahel) Aime & Phillips-Mora] disease incidence. Additionally, physical, chemical, and organoleptic characteristics suggest that ‘CCN 51’ is different from those of Nacional lineage. Based on population structure analysis, the predominant ancestries for ‘CCN 51’ are Iquitos (45.4%), Criollo (22.2%), and Amelonado (21.5%) genetic groups. A lesser proportion of its genome was accounted for by genetic groups Contamana (3.9%), Purús (2.5%), Marañon (2.1%), and Nacional (1.1%) admixtures. Results of phylogenetic analyses using the unweighted pair group method with arithmetic mean yielding high bootstrap values strongly support the relatedness of ‘CCN 51’ with Iquitos, Criollo, and Amelonado genetic groups. Moreover, seven mitochondrial simple sequence repeat loci revealed that ‘CCN 51’ maternally inherited the ‘IMC 67’ cytotype. ‘CCN 51’ constitutes a valuable cacao genetic resource that is currently used not only in its country of origin, but also in many other national breeding and selection programs worldwide.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/4d050dbe-cfb8-49aa-9f52-c0c105113623
DOI: 10.21273/jashs.139.2.219
OpenAlex: W2270992764