Development and characterization of SSR markers for Trichloris crinita using sequence data from related grass species

Abstract

Trichloris crinita es una importante gramínea forrajera, nativa de regiones áridas del continente americano. A pesar de su importancia, no existen herramientas moleculares ni secuencias nucleotídicas disponibles para esta especie. En este estudio, se desarrollaron marcadores moleculares SSR (“simple sequence repeats”) a partir de secuencias nucleotídicas de especies filogenéticamente cercanas a Trichloris (Eleusine coracana, Cynodon dactylon y ‘Cynodon dactylon x Cynodon transvaalensis’) y se evaluó su transferibilidad en ocho accesiones de T. crinita y cinco especies de gramíneas cercanamente emparentadas. De los 105 pares de cebadores evaluados, 16 amplificaron productos del tamaño esperado en T. crinita, mientras que la transferibilidad a otras especies varió entre 12 (en Chloris castilloniana) y 28 SSRs (en Eleusine coracana). De los 16 SSRs transferibles a T. crinita, seis fueron polimórficos y se utilizaron para analizar el grado de diversidad genética en ocho accesiones de esta especie. El análisis reveló 23 alelos, los cuales permitieron diferenciar todas las accesiones de T. crinita, con valores de similitud genética entre pares de accesiones de 0,35 a 0,81 (Jaccard). Se obtuvieron valores medios de heterocigosidad observada y esperada de 0,53 y 0,63 respectivamente.

Trichloris crinita is among the most important native forage grasses in arid regions of America. Despite its importance, molecular resources and sequence data are extremely scarce in this species. In the present study, SSR markers were developed using available DNA sequences from grass taxa phylogenetically-related to Trichloris (Eleusine coracana, Cynodon dactylon and ?Cynodon dactylon x Cynodon transvaalensis?). Marker transferability was evaluated in a panel of 8 T. crinita accessions and 5 closely-related species. Of the 105 SSR primer pairs evaluated, 16 amplified products of expected size in T. crinita, whereas transferability to other grass species ranged from 12 (in Chloris castilloniana) to 28 SSRs (in Eleusine coracana). Six of the 16 SSR markers successfully transferred to T. crinita (37.5%) were polymorphic, and were further used to assess genetic diversity in 8 T. crinita accessions. The analysis revealed a total of 23 SSR alleles (3.83 alleles/locus), allowing the discrimination of all T. crinita accessions, with pair-wise genetic similarities ranging from 0.35 to 0.81 (Jaccard coefficient). Mean (and range) values for observed (Ho) and expected heterozygosity (He) were 0.53 (0.0-1.0) and 0.63 (0.48-0.79), respectively. The present study represents the first report on SSR markers development and evaluation in T. crinita.