Таксономическая характеристика и ДНК-штрихкодирование трех культиваров Theobroma cacao L., выращиваемых в Таиланде
Taxonomic Characterization and DNA Barcoding of Three Theobroma cacao L. Cultivars Grown in Thailand
Phrompittayarat W, Phaophan N, Thonnondang A, Wachananawat B, Nangngam P, Sukrong S
Аннотация (перевод)
<title>Abstract</title> <p> <italic>Theobroma cacao</italic> L. (какао; семейство Malvaceae) — экономически важная тропическая древесная культура, возделываемая более чем в 50 странах мира. В Таиланде в коммерческом производстве преобладают три культивара: Chumphon 1 (CP1), гибрид, выведенный из Pa7 × Na32 в Chumphon Horticultural Research Center; ICS-95, интродуцированный из Перу; и I.M.1, гибрид ICS-95 и скрещивания Criollo × Forastero Amelonado, выведенный Maejo University. Несмотря на их экономическое значение, всестороннее сравнение таксономической морфологии и молекулярной идентичности этих культиваров в условиях выращивания в Таиланде до сих пор отсутствует. Данное исследование было направлено на характеристику и сравнение ботанических признаков трех культиваров, собранных в провинции Phitsanulok (Таиланд), а также на подтверждение их видовой идентичности с помощью ДНК-штрихкодирования с использованием двух хлоропластных маркеров: <italic>rbc</italic> L и спейсера <italic>psb</italic> A- <italic>trn</italic> H. Все три культивара были подтверждены как <italic>Theobroma cacao</italic> с идентичностью нуклеотидных последовательностей 99.93–100% образцам <italic>T. cacao</italic> в NCBI GenBank (KY085907.1 и HQ244500.2). Выравнивание последовательностей обеих областей штрихкодирования показало 100% идентичность для всех трех культиваров, что указывает на отсутствие межкультиварной нуклеотидной вариабельности в этих локусах. Макроскопическое ботаническое исследование выявило общую морфологию (эллиптические листья, каулифлорные соцветия, 5-членные цветки), в то время как ключевые отличительные признаки включали окраску верхушки побега и лепестков (красная у CP1 и I.M.1 против зеленой и белой у ICS-95) и окраску зрелых плодов (желто-зеленая у CP1, желтая у ICS-95 и красно-пурпурная у I.M.1). Эти результаты формируют морфологический и молекулярный эталон для трех основных культиваров какао, выращиваемых в Таиланде, и подтверждают использование <italic>rbc</italic> L и <italic>psb</italic> A- <italic>trn</italic> H в качестве надежных инструментов аутентификации на уровне вида для <italic>T. cacao</italic> , рекомендуя при этом дополнительные маркеры, такие как <italic>mat</italic> K или ITS, для дифференциации на уровне культиваров. </p>
Оригинальная аннотация
<title>Abstract</title> <p> <italic>Theobroma cacao</italic> L. (cacao; family Malvaceae) is an economically important tropical tree crop cultivated in over 50 countries worldwide. In Thailand, three cultivars predominate commercial production: Chumphon 1 (CP1), a hybrid developed from Pa7 × Na32 at the Chumphon Horticultural Research Center; ICS-95, introduced from Peru; and I.M.1, a hybrid of ICS-95 and a Criollo × Forastero Amelonado cross developed by Maejo University. Despite their economic significance, a comprehensive comparison of taxonomic morphology and molecular identity among these cultivars under Thai growing conditions remains lacking. This study aimed to characterize and compare the botanical features of the three cultivars collected from Phitsanulok Province, Thailand, and to confirm their species-level identity using DNA barcoding with two chloroplast markers: <italic>rbc</italic> L and <italic>psb</italic> A- <italic>trn</italic> H spacer. All three cultivars were confirmed as <italic>Theobroma cacao</italic> with 99.93–100% nucleotide sequence identity to <italic>T. cacao</italic> accessions in NCBI GenBank (KY085907.1 and HQ244500.2). Sequence alignment of both barcode regions showed 100% identity across all three cultivars, indicating no inter-cultivar nucleotide variation at these loci. Macroscopic botanical examination revealed shared general morphology elliptic leaves, cauliflorous inflorescences, 5-merous flowers while key distinguishing features included shoot apex and petal color (red in CP1 and I.M.1 vs. green and white in ICS-95) and mature fruit color (yellow-green in CP1, yellow in ICS-95, and red-purple in I.M.1). These findings establish a morphological and molecular reference for the three major cacao cultivars cultivated in Thailand and support the use of <italic>rbc</italic> L and <italic>psb</italic> A- <italic>trn</italic> H as reliable species-level authentication tools for <italic>T. cacao</italic> , while recommending additional markers such as <italic>mat</italic> K or ITS for cultivar-level discrimination. </p>
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/f62b5e7e-04bd-46f4-8a1e-0099400cc9eb
DOI: 10.21203/rs.3.rs-9998395/v1