Assessment of the genetic structure of two different tomato breeding populations by Principal Component Analysis

Abstract

In Plant Breeding, different populations are generated, which frequently represent different gene arrangement from a common selected gene pool. The technique of Principal Component Analysis (PCA) has been widely applied to evaluate the genetic structure of different populations. The objective of this research was to assess PCA for evaluating the genetic structure of two breeding tomato populations, one representing a final step of a breeding program (RILs population) and the other, an initial step (a six basic generations’ population, composed by two homozygous parent, their heterozygous F1 and the segregating F2 and two backcrosses). Both populations were evaluated for phenotypic quantitative traits and population structure was assessed in terms of variances and covariances. PCA was adequate for evaluating differences in genetic structure for evaluated fruit quality traits in both populations.

En el fitomejoramiento, se generan diferentes poblaciones que con frecuencia representan diferentes arreglos genéticos de un acervo genético común seleccionado. La técnica de Análisis de Componentes Principales (PCA) ha sido ampliamente aplicada para evaluar la estructura genética de diferentes poblaciones. El objetivo de esta investigación fue aplicar PCA para evaluar la estructura genética de dos poblaciones de tomate de mejoramiento, una que representa un paso final de un programa de mejoramiento (población de RILs) y otra, un paso inicial (una población de seis generaciones básicas, compuesta por dos progenitores homocigotos y su F1 heterocigota, como materiales genéticamente uniformes, y las generaciones segregantes F2 y las dos retrocruzas). Ambas poblaciones fueron evaluadas para rasgos cuantitativos fenotípicos y la estructura de la población fue evaluada en términos de varianzas y covarianzas. La técnica de PCA fue adecuada para evaluar las diferencias en la estructura genética de los rasgos de calidad de la uta evaluados en ambas poblaciones.