Published June 25, 2020 | Version v1
Publication Metadata-only

Molecular and phenotypic diversity of groundnut (Arachis hypogaea L.) cultivars in Togo

Creators

  • 1. Institut Togolais de Recherche Agronomique
  • 2. University of Ghana
  • 3. Institut Sénégalais de Recherches Agricoles
  • 4. Centre d'Etude Regional pour l'Amelioration de l'Adaptation a la Secheresse
  • 5. International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics

Description

Diversity assessment of 94 groundnut accessions from Togo and Senegal, using agro-morphological and SNP markers, revealed high variability for many quantitative traits such as late leaf spot (LLS) incidence, number of pods per plant and yield per plant. For qualitative traits, the Simpson Index showed high diversity for primary seed colour (0.75), stem pigmentation (0.60), and Growth habit (0.59). Principal component analysis underscored quantitative traits such as hundred seed weight, days to maturity, and LLS incidence, as the main traits contributing to the divergence. Correlation and path coefficient analysis showed that the number of pods per plant was the main yield-related trait positively affecting yield (r = 0.95, PC = 0.84; p = 0.01). Overall, 990 SNP markers revealed moderate genetic variability in the genotypes and the percentage of heterozygous genotypes varied from 0 to 50% for all loci. Analysis of molecular variance revealed that only 1.1% of the total molecular variance accounted for geographical contribution to the diversity. Co-analysis of phenotypic and SNP data delineated three clusters harbouring useful alleles and interesting phenotypic features such as LLS resistance, large number of pods per plant and early maturity indicating that differences observed at the phenotypic level are underlined by genotypic differences. The phenotypic and genotypic diversity observed could be exploited for the identification of parents with preferred traits for use in the breeding program. However, the low population structure highlights the necessity to improve groundnut diversity in Togo through introduction from various sources.

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

Translated Description (Arabic)

كشف تقييم تنوع 94 ملحقًا من الفول السوداني من توغو والسنغال، باستخدام علامات مورفولوجية زراعية وعلامات SNP، عن تباين كبير للعديد من السمات الكمية مثل حدوث بقعة الأوراق المتأخرة (LLS)، وعدد القرون لكل نبات والمحصول لكل نبات. بالنسبة للسمات النوعية، أظهر مؤشر سيمبسون تنوعًا كبيرًا في لون البذور الأساسي (0.75)، وتصبغ الساق (0.60)، وعادات النمو (0.59). أكد تحليل المكون الرئيسي على السمات الكمية مثل وزن البذور المائة، وأيام النضج، وحدوث LLS، باعتبارها السمات الرئيسية التي تساهم في الاختلاف. أظهر تحليل الارتباط ومعامل المسار أن عدد القرون لكل نبات كان السمة الرئيسية المرتبطة بالغلة التي تؤثر بشكل إيجابي على الغلة (r = 0.95، PC = 0.84 ؛ p = 0.01). بشكل عام، كشفت 990 علامة SNP عن تباين وراثي معتدل في الأنماط الجينية وتفاوتت النسبة المئوية للأنماط الجينية متغايرة الزيجوت من 0 إلى 50 ٪ لجميع المواضع. كشف تحليل التباين الجزيئي أن 1.1 ٪ فقط من إجمالي التباين الجزيئي يمثل المساهمة الجغرافية في التنوع. حدد التحليل المشترك لبيانات النمط الظاهري و SNP ثلاث مجموعات تحتوي على أليلات مفيدة وسمات النمط الظاهري المثيرة للاهتمام مثل مقاومة LLS، وعدد كبير من القرون لكل نبات والنضج المبكر مما يشير إلى أن الاختلافات التي لوحظت على مستوى النمط الظاهري يتم التأكيد عليها من خلال الاختلافات الوراثية. يمكن استغلال التنوع الظاهري والجيني الذي تمت ملاحظته لتحديد الآباء الذين لديهم سمات مفضلة لاستخدامها في برنامج التربية. ومع ذلك، فإن الهيكل السكاني المنخفض يسلط الضوء على ضرورة تحسين تنوع الفول السوداني في توغو من خلال إدخاله من مصادر مختلفة.

Translated Description (French)

L'évaluation de la diversité de 94 adhésions d'arachides du Togo et du Sénégal, à l'aide de marqueurs agro-morphologiques et SNP, a révélé une grande variabilité pour de nombreux traits quantitatifs tels que l'incidence des taches foliaires tardives (lls), le nombre de gousses par plante et le rendement par plante. Pour les traits qualitatifs, l'indice Simpson a montré une grande diversité pour la couleur des graines primaires (0,75), la pigmentation de la tige (0,60) et l'habitude de croissance (0,59). L'analyse en composantes principales a mis en évidence des traits quantitatifs tels que le poids de la centaine de graines, les jours précédant la maturité et l'incidence de la SLL, en tant que principaux traits contribuant à la divergence. L'analyse de corrélation et de coefficient de trajectoire a montré que le nombre de gousses par plante était le principal trait lié au rendement affectant positivement le rendement (r = 0,95, PC = 0,84 ; p = 0,01). Dans l'ensemble, 990 marqueurs SNP ont révélé une variabilité génétique modérée des génotypes et le pourcentage de génotypes hétérozygotes variait de 0 à 50% pour tous les loci. L'analyse de la variance moléculaire a révélé que seulement 1,1% de la variance moléculaire totale représentait la contribution géographique à la diversité. La co-analyse des données phénotypiques et SNP a délimité trois grappes abritant des allèles utiles et des caractéristiques phénotypiques intéressantes telles que la résistance lls, un grand nombre de gousses par plante et une maturité précoce indiquant que les différences observées au niveau phénotypique sont soulignées par des différences génotypiques. La diversité phénotypique et génotypique observée pourrait être exploitée pour l'identification des parents avec des traits préférés pour une utilisation dans le programme d'élevage. Cependant, la faible structure de la population souligne la nécessité d'améliorer la diversité de l'arachide au Togo par l'introduction de diverses sources.

Translated Description (Spanish)

La evaluación de la diversidad de 94 accesiones de cacahuetes de Togo y Senegal, utilizando marcadores agromorfológicos y SNP, reveló una alta variabilidad para muchos rasgos cuantitativos, como la incidencia de manchas foliares tardías (LLS), el número de vainas por planta y el rendimiento por planta. Para los rasgos cualitativos, el Índice Simpson mostró una alta diversidad para el color primario de la semilla (0.75), la pigmentación del tallo (0.60) y el hábito de crecimiento (0.59). El análisis de componentes principales subrayó rasgos cuantitativos como el peso de cien semillas, los días hasta la madurez y la incidencia de LLS, como los principales rasgos que contribuyen a la divergencia. El análisis de correlación y coeficiente de trayectoria mostró que el número de vainas por planta era el principal rasgo relacionado con el rendimiento que afectaba positivamente al rendimiento (r = 0,95, PC = 0,84; p = 0,01). En general, 990 marcadores de SNP revelaron una variabilidad genética moderada en los genotipos y el porcentaje de genotipos heterocigotos varió de 0 a 50% para todos los loci. El análisis de la varianza molecular reveló que solo el 1,1% de la varianza molecular total representaba la contribución geográfica a la diversidad. El coanálisis de los datos fenotípicos y de SNP delineó tres grupos que albergan alelos útiles y características fenotípicas interesantes, como resistencia a LLS, gran número de vainas por planta y madurez temprana, lo que indica que las diferencias observadas a nivel fenotípico están subrayadas por diferencias genotípicas. La diversidad fenotípica y genotípica observada podría explotarse para la identificación de progenitores con rasgos preferidos para su uso en el programa de cría. Sin embargo, la baja estructura de la población destaca la necesidad de mejorar la diversidad de los cacahuetes en Togo a través de la introducción de diversas fuentes.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التنوع الجزيئي والظاهري لأصناف الفول السوداني (Arachis hypogaea L.) في توغو
Translated title (French)
Diversité moléculaire et phénotypique des cultivars d'arachide (Arachis hypogaea L.) au Togo
Translated title (Spanish)
Diversidad molecular y fenotípica de cultivares de cacahuete (Arachis hypogaea L.) en Togo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3037038589
DOI
10.1007/s12298-020-00837-8

Is supplement to
https://openalex.org/W4387310925 (Other)
https://openalex.org/W4210972670 (Other)
https://openalex.org/W3194392029 (Other)
https://openalex.org/W2914982271 (Other)
https://openalex.org/W2912445504 (Other)
https://openalex.org/W2911480063 (Other)
https://openalex.org/W2505427869 (Other)
https://openalex.org/W2372763124 (Other)
https://openalex.org/W2349911678 (Other)
https://openalex.org/W2337641369 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Togo

References

  • https://openalex.org/W1534110969
  • https://openalex.org/W2004895898
  • https://openalex.org/W2018658315
  • https://openalex.org/W2037729125
  • https://openalex.org/W2038546252
  • https://openalex.org/W2055063781
  • https://openalex.org/W2056884786
  • https://openalex.org/W2060953026
  • https://openalex.org/W2062772087
  • https://openalex.org/W2076197545
  • https://openalex.org/W2085265206
  • https://openalex.org/W2086573417
  • https://openalex.org/W2087189381
  • https://openalex.org/W2102371635
  • https://openalex.org/W2106791022
  • https://openalex.org/W2109052809
  • https://openalex.org/W2114806057
  • https://openalex.org/W2118338381
  • https://openalex.org/W2118557731
  • https://openalex.org/W2130916293
  • https://openalex.org/W2144539150
  • https://openalex.org/W2146536353
  • https://openalex.org/W2156247618
  • https://openalex.org/W2159474015
  • https://openalex.org/W2160759337
  • https://openalex.org/W2308721231
  • https://openalex.org/W2314784274
  • https://openalex.org/W2530269479
  • https://openalex.org/W271276554
  • https://openalex.org/W2753338113
  • https://openalex.org/W2888930686
  • https://openalex.org/W2902463193
  • https://openalex.org/W2949920151
  • https://openalex.org/W2950775284
  • https://openalex.org/W317957491
  • https://openalex.org/W4296580867
  • https://openalex.org/W4297983578
  • https://openalex.org/W4298882835