Введение
Вид Кофе относится к семейству кофейных рубиацеев и распространен преимущественно в тропических и субтропических регионах мира (Davis et al., 2006).
Наиболее популярными в мире являются сорта кофе Арабика (кофе Арабика) и канефора (кофе Робуста).
Арабика является единственным видом четырехлистной и плодородной, в то время как другие виды являются диплоидными и в целом несовместимыми (Clarindo and Carvalho, 2008).
Французские миссионеры ввели кофе в Кении около 1900 г. н.э. (Мванги, 1983 г.). Рекомендуемые для культивирования в Кении коммерческие сорта включают K7, SL 28 и SL 34. Однако они восприимчивы к КБР.
Канефоры через межвидовой гибрид, известный как Hibrido de Timor-Leste (HDT, Timor-Leste Hybrid) (C. arabica x C. Canephora) (Nyoro and Sprey, 1986).
Культура, выведенная из этого режима разведения (Ruiru), подходит для всех районов выращивания кофе, поскольку устойчива к КБР. (Opile and Agwanda, 1993). Недавно на предприятии CRF была проведена оценка пяти кофейных линий Cr8, Cr22, Cr23, Cr27 и Cr30 с перспективой их выпуска в качестве коммерческих сортов.
Выпущенная недавно разновидность, Батьян, представляет собой подборку из этих линий. Их уникальные особенности включают высокий рост, настоящее размножение и устойчивость к КБР. (Gichimu and Omondi, 2010a).
Согласно работе Джемп и др. (Jump 2008) существует сильная зависимость от генетического разнообразия растений для обеспечения продовольственной безопасности сельскохозяйственных и промышленных культур в будущем. Однако они отметили, что генетическому разнообразию природных популяций уделяется меньше внимания. Как и для многих других культур, оценка генетического разнообразия и доступных ресурсов в рамках рода кофе является важным шагом в разведении этого сорта. (Cubry 2008). Поскольку новые сорта кофе постоянно развиваются посредством гибридизации, необходимо определить уровень и источники генетических различий внутри новых и существующих сортов кофе и между ними (Gichimu and Omondi, 2010a).
Генетическая консистенция сортов также имеет важное значение для обеспечения качества любой сельскохозяйственной продукции. В работе Hue (2005) сообщается, что морфологическая изменчивость на кофейных плантациях отрицательно сказывается на качестве продукции.
Сообщается также, что сокращение генетического разнообразия ставит под угрозу способность популяций эволюционировать в соответствии с изменениями окружающей среды и тем самым снижает их шансы на долговременную устойчивость (Frankham 2002). Поэтому определение генетического разнообразия/согласованности имеет важное значение не только для кофе, но и для других сельскохозяйственных культур.
Для измерения генетических вариаций видов кофе используются различные методы. Например, Валяро (1983) успешно определил разнообразие одиннадцати генотипов кофе, используя морфологические характеристики.
Гичиму и Омонди (2010) также определили морфологическое разнообразие среди некоторых новых и существующих коммерческих сортов в Кении. Однако морфологические маркеры, как сообщается, неэффективны, поскольку, как правило, являются доминирующими признаками, они часто проявляют взаимодействие с другими генетическими признаками и могут также находиться под влиянием окружающей среды (Weising et al., 2005).
Растительные вещества
В данном исследовании было использовано двадцать четыре генотипа кофе, состоящих из одного селекционного материала Catimor, а также из четырех коммерческих сортов, пяти передовых сортов кофе и четырнадцати некоммерческих образцов.
Кофейные деревья этих генотипов можно приобрести в промышленных зонах, на экспериментальных участках и в музеях на Кофейной научно-исследовательской станции (CRS), Кения.
Вывод ДНК
Листья, не подверженные заболеваниям, были собраны из вторых и третьих узлов кофейных веток для экстракции ДНК.
Извлечение геномной ДНК из свежего листового материала методом Диниз и др. (2005) с незначительными изменениями с использованием смешанного бромистого щелочного фермента MATAB.
Усиление ДНК для кофе.
Для анализа RAPD использовался метод Лашермеса и др. (1996b) и модифицированный Агвандой и др. (1997). Двадцать один (21) произвольный выбор был сделан в пользу любого декомера и для анализа всего набора исследуемых генотипов было выбрано подмножество с четкими амплификациями.
Усиление проводилось в одном термоциклере Еврогена. Программа усиления началась с одного цикла начальной денатурации при 94°C в течение 5 минут, за которым последовали 45 циклов по 1 мин при 94°C (денатурация), 1 мин при 35°C и 2 мин при 72°C.
Окончательное расширение проводилось при температуре 72°C в течение 7 минут, чтобы гарантировать, что реакция расширения грунтовки была завершена. Продукты RAPD были обработаны электричеством в 1,8% гель агарозы, а затем визуализированы в УФ-трансимуляторе после окрашивания в растворе бромистого этодия.
По результатам исследований, проведенных Джичуру (2007 год) и Омонди и др. (2009 год), были отобраны два спутника. ДНК усиливали с помощью двух спутниковых матриц, Sat 235.
Коэффициенты ранжирования и результаты
Полосы были оценены по наличию (1) и отсутствию (0) в различных генотипах. Данные были сгруппированы в матрицу и подвергнуты кластерному анализу с использованием статистического программного обеспечения R.
Программа построена с использованием функции расчета матрицы различий и не взвешенного метода парных групп с использованием средних арифметических величин (UPGMA) (Venables 2006).
Команда R 'g clus' использовалась для изменения порядка генотипов внутри кластера, сохраняя их примыкающими друг к другу. Построенная кластерная тендрограмма использовалась для оценки генетического разнообразия среди 24 генотипов, показывая, насколько тесно они связаны или отличаются друг от друга. Эти методы использовались в аналогичных исследованиях.
Результаты
Из двадцати одного (21) проверенного праймера RAPD 16 праймеров показали усиление, из которых 14 производят четкие полосы, которые могут быть четко оценены.
Общее количество фрагментов, обнаруженных среди генотипов кофе на основе 14 праймеров RAPD, составило 83 . Количество полос, изготовленных на одну грунтовку, варьировалось от 2 до 12.
Десять из 14 праймеров образовали 35 полиморфных фрагментов. Остальные четыре праймера не отличались полиморфизмом.
Робуста дал начало большей части наблюдаемого разнообразия, в то время как присоединение Арабики в той или иной степени имело общие полосы с этими двумя видами. Два проверенных мини-спутника также показали различный полиморфизм среди генотипов.