Published December 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Exploring the genetic and phenotypic diversity within and between onion (Allium cepa L.) ecotypes in Morocco

Creators

  • 1. Université Moulay Ismail de Meknes
  • 2. Ghent University

Description

Gaining insight into crop diversity, both at the genetic and phenotypic levels, is of prime importance for onion breeding with an enhanced yield and quality in combination with improved resistance to biotic and abiotic stresses. In the current study, 192 different onion plants, representing 16 ecotypes, were characterized using ISSR markers.Based on the ISSR marker profile, there was a clear grouping of the plants into 16 different ecotypes. Though the 16 populations originated from the same geographic region in Morocco, a significant genetic diversity was detected. After a genomic characterization, field trials in three different environments in Morocco were laid out. The phenotypic characterization showed that there were always significant differences between ecotypes, and for most traits, there was also a significant environmental effect and a significant interaction between environment and ecotype. The broad-sense heritability (H2) for the phenotypic traits associated with color (L*, a*, and b*) was the largest (84.2%, 80.6%, 79.2%), demonstrating that color is conditioned primarily by genetic factors. In contrast, the H2 for yield was the lowest (41.8%), indicating that the environment has a substantial effect on yield. In addition, there was a significant association between the presence/absence of certain bands and various phenotypic traits.ISSR markers are a powerful tool in distinguishing onion ecotypes. In addition, significant associations between marker scores and phenotypic traits could be detected, representing particular importance for future breeding programs.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

إن اكتساب نظرة ثاقبة على تنوع المحاصيل، على المستويين الوراثي والظاهري، له أهمية قصوى لتربية البصل مع تعزيز الغلة والجودة مع تحسين المقاومة للضغوط الحيوية واللاأحيائية. في الدراسة الحالية، تم تمييز 192 نبات بصل مختلف، يمثلون 16 نمطًا بيئيًا، باستخدام علامات ISSR. استنادًا إلى ملف تعريف علامة ISSR، كان هناك تجميع واضح للنباتات في 16 نمطًا بيئيًا مختلفًا. على الرغم من أن السكان الستة عشر نشأوا من نفس المنطقة الجغرافية في المغرب، فقد تم اكتشاف تنوع وراثي كبير. بعد التوصيف الجيني، تم إجراء تجارب ميدانية في ثلاث بيئات مختلفة في المغرب. أظهر التوصيف الظاهري أن هناك دائمًا اختلافات كبيرة بين الأنماط البيئية، وبالنسبة لمعظم السمات، كان هناك أيضًا تأثير بيئي كبير وتفاعل كبير بين البيئة والنمط البيئي. كانت الوراثة واسعة الحس (H2) للسمات الظاهرية المرتبطة بالألوان (L* و a* و b *) هي الأكبر (84.2 ٪، 80.6 ٪، 79.2 ٪)، مما يدل على أن اللون مشروط في المقام الأول بالعوامل الوراثية. في المقابل، كان H2 للعائد هو الأدنى (41.8 ٪)، مما يشير إلى أن البيئة لها تأثير كبير على العائد. بالإضافة إلى ذلك، كان هناك ارتباط كبير بين وجود/غياب بعض العصابات والسمات الظاهرية المختلفة. تعد علامات ISSR أداة قوية في التمييز بين الأنماط البيئية للبصل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن اكتشاف ارتباطات كبيرة بين درجات العلامات والسمات الظاهرية، مما يمثل أهمية خاصة لبرامج التكاثر المستقبلية.

Translated Description (French)

Obtenir un aperçu de la diversité des cultures, tant au niveau génétique que phénotypique, est d'une importance primordiale pour la sélection des oignons avec un rendement et une qualité améliorés en combinaison avec une meilleure résistance aux stress biotiques et abiotiques. Dans la présente étude, 192 plants d'oignon différents, représentant 16 écotypes, ont été caractérisés à l'aide de marqueurs ISSR. Sur la base du profil de marqueur ISSR, il y avait un regroupement clair des plants en 16 écotypes différents. Bien que les 16 populations proviennent de la même région géographique du Maroc, une diversité génétique significative a été détectée. Après une caractérisation génomique, des essais sur le terrain dans trois environnements différents au Maroc ont été présentés. La caractérisation phénotypique a montré qu'il y avait toujours des différences significatives entre les écotypes, et pour la plupart des traits, il y avait aussi un effet environnemental significatif et une interaction significative entre l'environnement et l'écotype. L'héritabilité au sens large (H2) pour les traits phénotypiques associés à la couleur (L*, a* et b*) était la plus importante (84,2 %, 80,6 %, 79,2 %), démontrant que la couleur est principalement conditionnée par des facteurs génétiques. En revanche, le H2 pour le rendement était le plus bas (41,8%), indiquant que l'environnement a un effet substantiel sur le rendement. De plus, il y avait une association significative entre la présence/absence de certaines bandes et divers traits phénotypiques. Les marqueurs ISSR sont un outil puissant pour distinguer les écotypes d'oignon. En outre, des associations significatives entre les scores de marqueurs et les traits phénotypiques ont pu être détectées, ce qui représente une importance particulière pour les futurs programmes de sélection.

Translated Description (Spanish)

Obtener información sobre la diversidad de cultivos, tanto a nivel genético como fenotípico, es de suma importancia para el cultivo de cebolla con un mayor rendimiento y calidad en combinación con una mejor resistencia al estrés biótico y abiótico. En el presente estudio, se caracterizaron 192 plantas de cebolla diferentes, que representan 16 ecotipos, utilizando marcadores ISSR. Con base en el perfil del marcador ISSR, hubo una clara agrupación de las plantas en 16 ecotipos diferentes. Aunque las 16 poblaciones se originaron en la misma región geográfica en Marruecos, se detectó una diversidad genética significativa. Después de una caracterización genómica, se realizaron ensayos de campo en tres entornos diferentes en Marruecos. La caracterización fenotípica mostró que siempre hubo diferencias significativas entre los ecotipos, y para la mayoría de los rasgos, también hubo un efecto ambiental significativo y una interacción significativa entre el medio ambiente y el ecotipo. La heredabilidad de sentido amplio (H2) para los rasgos fenotípicos asociados con el color (L*, a * y b*) fue la más grande (84.2%, 80.6%, 79.2%), lo que demuestra que el color está condicionado principalmente por factores genéticos. Por el contrario, el H2 para el rendimiento fue el más bajo (41,8%), lo que indica que el medio ambiente tiene un efecto sustancial en el rendimiento. Además, hubo una asociación significativa entre la presencia/ausencia de ciertas bandas y varios rasgos fenotípicos. Los marcadores ISSR son una herramienta poderosa para distinguir los ecotipos de cebolla. Además, se pudieron detectar asociaciones significativas entre las puntuaciones de los marcadores y los rasgos fenotípicos, lo que representa una importancia particular para futuros programas de mejoramiento.

Files

s43141-022-00381-w.pdf

Files (2.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:97e9f8fb5db2268ce133e7301acc7752
2.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استكشاف التنوع الوراثي والظاهري داخل وبين الأنماط البيئية للبصل (Allium cepa L.) في المغرب
Translated title (French)
Explorer la diversité génétique et phénotypique au sein et entre les écotypes de l'oignon (Allium cepa L.) au Maroc
Translated title (Spanish)
Explorando la diversidad genética y fenotípica dentro y entre los ecotipos de cebolla (Allium cepa L.) en Marruecos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4283787133
DOI
10.1186/s43141-022-00381-w

Is supplement to
https://openalex.org/W4283787133 (Other)
https://openalex.org/W2492375265 (Other)
https://openalex.org/W2386949795 (Other)
https://openalex.org/W2367477889 (Other)
https://openalex.org/W2357188599 (Other)
https://openalex.org/W2355673476 (Other)
https://openalex.org/W2354612681 (Other)
https://openalex.org/W2331071324 (Other)
https://openalex.org/W2273081390 (Other)
https://openalex.org/W1983027832 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1517393456
  • https://openalex.org/W1522274554
  • https://openalex.org/W1899192320
  • https://openalex.org/W1984813629
  • https://openalex.org/W1986979242
  • https://openalex.org/W2019860161
  • https://openalex.org/W2033673735
  • https://openalex.org/W2037098475
  • https://openalex.org/W2055604773
  • https://openalex.org/W2064305556
  • https://openalex.org/W2077711446
  • https://openalex.org/W2079207398
  • https://openalex.org/W2090432868
  • https://openalex.org/W2115743856
  • https://openalex.org/W2140495487
  • https://openalex.org/W2161210560
  • https://openalex.org/W2250160803
  • https://openalex.org/W2281753168
  • https://openalex.org/W2309994042
  • https://openalex.org/W2340494579
  • https://openalex.org/W2787010898
  • https://openalex.org/W2794630805
  • https://openalex.org/W2892243486
  • https://openalex.org/W2897452225
  • https://openalex.org/W2900844903
  • https://openalex.org/W2904808188
  • https://openalex.org/W2906761282
  • https://openalex.org/W2973089792
  • https://openalex.org/W3138771162
  • https://openalex.org/W3210455949