Agronomie 17 (1997) 323-333
DOI: 10.1051/agro:19970603

Phylogenetic relationships of industrial chicory varieties revealed by RAPDs and AFLPs

G. Koch and C. Jung

Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Olshausenstr 40, 24118 Kiel, Germany

Abstract - Seventeen industrial chicory varieties were subjected to molecular marker analysis revealing genetic variation within varieties and genetic relationships between varieties. Banding profiles from 66 RAPD loci (random amplified polymorphic DNA) and 171 AFLP loci (amplified fragment length polymorphism) were produced with total genomic chicory DNA of leaf bulks from four to eight plants per variety. The DICE similarity index was calculated and transformed to genetic distances for construction of phylogenetic trees. We found that there was no clear and strict grouping of the varieties. Genetic distances were nearly the same between all varieties. Marker analysis of individual plants of the variety Fredonia revealed a considerable degree of intravarietal variation typical for open pollinated varieties. The following conclusions were drawn: 1) among the root chicory varieties distant phylogenetic groups do not exist or formerly existing groups were eroded by successive intercrosses; 2) potentially existing phylogenetic or heterotic group structures are concealed by the high within population genetic variability; 3) the selection/breeding intensities were low during the last decades; and (4) the high degree of genetic variability can be used for selecting superior genotypes from already existing varieties by mass selection.

Résumé - Relations phylogénétiques entre variétés de chicorée industrielles établies à partir de locus RAPD et AFLP. Dix-sept variétés de chicorée industrielle ont été analysées et les marqueurs moléculaires ont permis de révéler la variabilité génétique intravariétale et les relations génétiques entre ces variétés. Les profils de bandes correspondants à 66 locus RAPD (random amplified polymorphic DNA) et à 171 locus AFLP (amplified fragment length polymorphism) ont été obtenus à partir d'ADN génomique total de mélanges de feuilles de quatre à huit individus par variété. L'indice de similarité DICE a été calculé et transformé en distances génétiques pour construire des arbres phylogénétiques. Aucun regroupement clair et bien individualisé n'a été observé entre les variétés. Les distances génétiques entre variétés étaient toutes du même ordre de grandeur. L'analyse de plantes individuelles de la variété Fredonia a révélé une importante variabilité intravariétale typique de variétés en fécondation libre. Cette analyse a permis de tirer les conclusions suivantes : i) parmi les variétés de chicorée à racine il n'existe pas de groupes phylogénétiquement distants ou bien les groupes anciennement distants n'existent plus du fait des intercroisements successifs, ii) d'éventuelles structures de groupes phylogénétiques ou hétérotiques sont masquées par la forte variabilité génétique intrapopulation, iii) l'intensité de sélection a été faible pendant les dernières décades et iv) le haut niveau de variabilité génétique peut être utilisé pour sélectionner des génotypes supérieurs à partir d'une sélection massale des variétés existantes.

Key words: root chicory / Cichorium intybus / phylogeny / molecular markers / RAPDs / AFLPs

Mots clés : Cichorium intybus / chicorée à racine / phylogénie / marqueurs moléculaires / RAPD / AFLP