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Genetic architecture of chalcone isomerase non-coding regions in common bean (Phaseolus vulgaris L.)

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Abstract:

Sequence data for 2 non-coding regions of the chalcone isomerase gene were analyzed to study the genetic architecture of common bean (Phaseolus vulgaris L.). One region corresponded to the first 596 nucleotides (nt) of the 5′-untranslated region (UTR). The other region was the 710 nt intron 3. Data were collected from 67 genotypes representing both landraces and cultivars from the geographical range of the cultivated form of the species. Variability in the 5′-UTR region was represented by single nucleotide polymorphisms (SNPs), whereas intron 3 variation was due to a collection of SNPs and insertion–deletion events. Diversity was greater in the 5′-UTR ( = 0.0175) than in intron 3 ( = 0.0089). For each region, diversity was greater for genotypes of Middle American than Andean origin. A single recombination event was observed, and the hybridization pattern necessary to derive the recombinant genotypes supported the previous observation of an ancestral gene pool from which modern domesticated genotypes are derived. For both regions, a strongly supported Andean group was observed, whereas the presence of 2 Middle American subgroups was also supported. Although a significantly positive Tajima’s D statistic was observed for the 5′-UTR for all genotypes, we conclude that this is more likely the result of a strong demographic effect and that balancing selection is occurring only among the Middle American genotypes.

Les séquences de deux régions non-codantes du gène de la chalcone isomérase ont été analysées pour étudier l’architecture génétique chez le haricot (Phaseolus vulgaris L.). Une région correspond aux premiers 596 nucléotides (nt) de la région 5′ non-traduite (UTR). L’autre région est l’intron 3 de 710 nt. Ces régions ont été séquencées chez 67 génotypes représentant à la fois des variétés de pays et des cultivars couvrant la zone de culture de cette espèce. La variabilité au sein de la région 5′-UTR se présentait sous la forme de polymorphismes mononucléotidiques (SNP) tandis qu’au sein de l’intron 3 la variation était due à une combinaison de SNP et d’insertions/délétions (indel). La diversité était plus considérable dans la région 5′-UTR (= 0,0175) qu’au sein de l’intron3 (= 0,0089). Pour chaque région, la diversité était la plus grande chez les génotypes de l’Amérique centrale que chez ceux de la région andéenne. Un seul événement de recombinaison a été observé et le type d’hybridation nécessaire pour obtenir le génotype recombinant était conforme aux observations précédentes à l’effet qu’un pool génique ancestral était à l’origine des génotypes cultivés modernes. Pour les deux régions, un groupe andéen fortement supporté a été observé, tandis que l’existence de deux groupes méso-américains était également supportée. Bien qu’une valeur significative et positive de la statistique D de Tajima ait été obtenue pour la région 5′-UTR pour l’ensemble des génotypes, les auteurs concluent que cela résulte vraisemblablement d’un important effet démographique et qu’une sélection équilibrante se produit uniquement chez les génotypes méso-américains.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2007

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