Issue
Agronomie
Volume 20, Number 8, December 2000
Page(s) 893 - 905
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:2000166
DOI: 10.1051/agro:2000166

Agronomie 20 (2000) 893-905

Analysis of the genetic diversity of wild, Spanish populations of the species Elymus caninus (L.) Linnaeus and Elymus hispanicus (Boiss.) Talavera by PCR-based markers and endosperm proteins

Rosa María Nieto-López - Carlos Casanova - Consuelo Soler

Department of Plant Breeding and Biotechnology, SGIT-INIA, Finca "La Canaleja'', PO Box 1045, Alcalá de Henares, 28800 Madrid, Spain

(Received 12 April 2000; accepted 3 July 2000)

Abstract:

The use of wild species in plant improvement is greatly favored if their genetic variability and taxonomical relationships are known. A study was made of the genetic variability of fifteen Spanish populations of E. caninus and E. hispanicus. The relationships among these species and E. panormitanus were also investigated. Intra- and interpopulational variation was determined by electrophoresis of endosperm proteins. DNA polymorphisms generated by PCR amplification using arbitrary and specific primers were used to determine interpopulational variability and interspecific relationships. The variability observed was similar to that reported for other autogamous species. The reduced variability observed in some populations of E. caninus was attributed to increased distance from the species center of distribution and to the founder effect. Endosperm proteins and random amplified polymorphic DNAs (RAPDs) provided complementary results and differentiated most populations of E. caninus. The interspecific relationships observed were more in agreement with the classification of E. hispanicus as a different species to E. panormitanus than as a variant form of the same taxon.


Keywords: Elymus / genetic diversity / endosperm proteins / PCR-based markers

Résumé:

Analyse de la diversité génétique de populations sauvages espagnoles d'Elymus caninus (L.) et d'Elymus hispanicus (Boiss.) Talavera par des marqueurs PCR et des protéines de réserve. L'utilisation des espèces sauvages en amélioration végétale implique de connaître leur variabilité génétique et leurs relations taxonomiques. Une étude a été réalisée sur la variabilité génétique de quinze populations de E. caninus et E. hispanicus. Les relations entre ces espèces et E. panormitanus ont été ainsi examinées. La variation intra- et interpopulation a été déterminée par electrophorèse des protéines de réserve. Les polymorphismes d'ADN générés par amplification PCR à l'aide d'amorces aléatoires et spécifiques ont été utilisés pour déterminer la variabilité intraspécifique et les relations interspécifiques. On a observé une variabilité similaire à celle décrite pour d'autres espèces autogames. Dans quelques populations de E. caninus, on a observé une réduction de la variabilité qui peut être attribuée à un éloignement du centre de distribution de cette espèce ainsi qu'à un effet de fondation. Les protéines de réserve et l'ADN polymorphe amplifié aléatoirement (RAPD) apportent des résultats complémentaires et différencient la plupart des populations de E. caninus. Les relations interspécifiques observées sont concordantes avec la classification de E. hispanicus comme espèce différente de E. panormitanus et non comme une forme variante du même taxon.


Mots clé : Elymus / diversité genétique / protéines de réserve / marqueurs RAPD

Correspondence and reprints: Consuelo Soler;
e-mail: llinares@inia.es

Communicated by Nicolás Jouve (Madrid, Spain)

Copyright INRA, EDP Sciences 2000