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Abstract:

To investigate phylogenetic relationships in the genus Cucumis, 9 consensus chloroplast simple sequence repeat (ccSSR) primer pairs (ccSSR3, 9, 11, 13, 14, 17, 20, 21, and 23) were employed for DNA fragment length variation and 5 amplified fragments, ccSSR4, 12, 13, 19, and 20, were sequenced using total DNA from 13 accessions representing 7 African Cucumis species (x = 12), 3 Cucumis melo L. (x = 12) accessions, 2 Cucumis sativus L. (x = 7) accessions, and 1 Cucumis hystrix Chakr. (x = 12) accession. A Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai (x = 11) accession was used as an outgroup. While fragment length analysis revealed the existence of 3 major species clusters (i.e., a group of African Cucumis species, a group composed of C. melo accessions, and a group containing C. sativus and C. hystrix species), sequence variation analysis identified 2 major species clusters (i.e., a group of African Cucumis species and a group composed of C. melo, C. sativus, and C. hystrix species). Comparative analysis using nuclear DNA (previous studies) and cpDNA sequence substitution data resulted in the placement of C. melo and C. sativus in different cluster groupings. Thus, both nuclear and cytoplasmic DNA should be employed and compared when a putative progenitor or specimens of an ancestral Cucumis species lineage is investigated. In addition, C. ficifolius (2x) and C. aculeatus (4x) of the African Cucumis species clustered together in this study. This result does not agree with reported isozyme analyses, but does agree with previously characterized chromosome homologies between these 2 species. Although African Cucumis species and C. hystrix do not share a close relationship, genetic affinities between C. sativus and C. hystrix are considerable. Combined evidence from previously published studies and data presented herein lend support to the hypothesis that C. hystrix is either a progenitor species of C. sativus or that they at least share a common ancestral lineage.Key words: Cucurbitaceae, universal, marker, simple sequence repeats, SSR, microsatellite, genetic relationship.

Afin d'étudier les relations phylogénétiques au sein du genre Cucumis, 9 paires d'amorces consensus pour des microsatellites chloroplastiques (ccSSR3, 9, 11, 13, 14, 17, 20, 21 et 23) ont été employées pour évaluer le polymorphisme de taille des amplicons. De plus, les amplicons pour cinq microsatellites (ccSSR4, 12, 13, 19 et 20) ont été séquencés chez 13 accessions représentant 7 espèces africaines du genre Cucumis (x = 12), 3 accessions du Cucumis melo L. (x = 12), 2 accessions du Cucumis sativus L. (x = 7) et 1 accession du Cucumis hystrix Chakr. (x = 12). Une accession du Citrullus lanatus (Thumb.) Matsum. & Nakai (x = 11) a été employée comme groupe externe. Alors que l'analyse du polymorphisme de taille a révélé l'existence de 3 groupes majeurs d'espèces (les espèces africaines, 1 groupe d'accessions du C. melo et 1 groupe comprenant les espèces C. sativus et C. hystrix), la variation nucléotidique a identifié seulement 2 groupes d'espèces (les espèces africaines et un groupe comprenant les espèces C. melo, C. sativus et C. hystrix). Une analyse comparée reposant sur l'ADN nucléaire (études antérieures) et le taux de substitution au sein de l'ADNcp avait groupé le C. melo et le C. sativus dans 2 groupes distincts. Ainsi, les ADN nucléaire et cytoplasmique devraient tous 2 être employés et comparés lorsqu'une espèce ancestrale putative ou des spécimens d'un lignage ancestral de Cucumis sont étudiés. De plus, parmi les espèces africaines de Cucumis, le C. ficifolius (2x) et le C. aculeatus (4x) ont été groupés ensemble. Ce résultat est contraire à des résultats d'analyses d'isoenzymes, mais est conforme aux homologies chromosomiques rapportées pour ces espèces. Alors que les espèces africaines du genre Cucumis et le C. hystrix ne sont pas très apparentées, les affinités génétiques entre le C. sativus et le C. hystrix sont considérables. La somme des évidences, provenant d'études antérieures de même que de celle-ci, appuie l'hypothèse selon laquelle le C. hystrix serait un ancêtre du

Molecular phylogeny of Cucumis species as revealed by consensus chloroplast SSR marker length and sequence variation