The effect of genebank seed increase on the genetics of recently collected potato (Solanum) germplasm

Abstract

In previous work at the US Potato Genebank, RAPDs were used to detect large differences between genebank-conserved samples and their correspondingin situ populations re-collected from the wild. This work investigates one possible explanation for these differences: a large genetic change in the sample when it undergoes “domestication” by a forced sexual seed increase and subsequent adaptation to cultivation in the genebank. However, when 11Solanum fendleri and 17S. jamesii populations were collected from the wild and compared to their sexual progeny generated at the genebank, no significant differences in RAPD finger-prints were detected. These results show that theory of “genebank domestication” is not supported. However, when plants of one pair of populations were tested individually, the seed increase population was significantly more heterogeneous than its clonally collectedin situ parents. Thus, while genebank populations have the same genes as their wild counterparts, they may contain genotypes not present in the wild.

Resumen

En trabajos previos llevados a cabo en el Banco de Germoplasma de Papa de los Estados Unidos, el análisis de RAPDs encontró que existian diferencias genéticas extremas entre el material preservado en el Banco y sus poblaciones correspondientesin situ; las cuales fueron recolectadas de sus habitats naturales. El presente estudio investigó una posible explicación a estas diferencias: la posibilidad que haya ocurrido un cambio genético drástico debido a la “domesticacion” de estas poblaciones cuando fueron forzadas a reproducirse sexualmente y su posterior adaptación para cultivación en el Banco. Sin embargo, cuando 11 poblaciones deSolanum fendleri y 17 deS. jamesii fueron recolectadas de sus sitios originales y comparadas con sus progenies generadas sexualmente en el Banco, el analisis de RAPDs demostró que no habia ninguna diferencia significativa. Estos resultados no respaldan la teoria de “domesticación en el Banco”. Sin embargo, el análisis de plantas individuales en un par de poblaciones demostró que la población generada para multiplición de semillas fue mas heterogénea que su población parental recolectadain situ. Por lo tanto, a pesar que las poblaciones preservadas en el Banco poseen los mismos genes que sus correspondientes poblaciones en habitats naturales, estas pueden expresar genotipos que no se observan en sus habitats originales.