Genetic structure of a Colombian cape gooseberry (Physalis peruviana L.) collection by means of microsatellite markers

Estructura genética de la colección colombiana de uchuva (Physalis peruviana L.) por medio de microsatélites

The cape gooseberry (Physalis peruviana L.), a fruit species cultivated in the Andes, is one of the major fruit exports of Colombia. We hypothesized that the Andean cordilleras in Colombia play a role in structuring the genetic diversity of this crop. For addressing this hypothesis, a set of 85 Colombian cape gooseberry accessions from different departments and cordilleras was analyzed by means of 15 SSR markers. AMOVA, clustering and Bayesian analyses were applied. The results showed the presence of two major groups related to geography: one consisting of cultivated and non-cultivated accessions from the eastern Andes (Norte de Santander, Santander, Boyaca and Cundinamarca) and the other one consisting of cultivated and non-cultivated accessions from the central and western Andes (Antioquia, Caldas, Cauca and Nariño). The genetic relationships between the accessions suggested that the movement of cape gooseberry seeds may be more frequent between neighboring regions, thus explaining the existence of these two major groups. The results also showed lower levels of genetic diversity in this sample (HE=0.223), as compared to other Physalis species and other studies on the cape gooseberry that used different molecular markers. It is recommended that future evaluation studies include both cultivated and non-cultivated genotypes from the two major groups detected in this study in order to better represent the genetic diversity available in this crop.

La uchuva (Physalis peruviana L.), una de las frutas más importantes para la exportación en Colombia, es cultivada en las tres cordilleras de los Andes. Este patrón de distribución geográfica nos lleva a formular que las cordilleras de los Andes juegan un papel importante en la estructura genética de este cultivo. Para abordar esta hipótesis, la estructura genética en un conjunto de 85 accesiones cultivadas y no cultivadas de uchuva se estudió por medio de 15 loci SSR y se aplicaron análisis de AMOVA, agrupamiento y métodos Bayesianos. Los resultados muestran la existencia de dos grupos de accesiones cultivadas y no cultivadas: uno ubicado en la cordillera oriental de los Andes (Norte de Santander, Santander, Boyacá y Cundinamarca) y el otro en la cordillera central y occidental de los Andes (Antioquia, Caldas, Cauca y Nariño). Las relaciones genéticas entre accesiones sugieren que las semillas de uchuva son transportadas preferiblemente entre regiones cercanas, generando así la estructura genética observada. Se observaron niveles de diversidad genética más bajos (HE=0,223) en la muestra analizada que en otras especies de Physalis o en otros estudios de uchuva con diferentes marcadores moleculares. Se recomienda que futuros estudios de evaluación de la uchuva incluyan accesiones cultivadas y no cultivadas que representen los dos grupos observados en la presente investigación con el fin de representar mejor la diversidad genética disponible en esta especie.