Genetic structure of Guianan wild cocoa (Theobroma cacao L.) described using isozyme electrophoresis

Lachenaud Philippe, Sounigo Olivier, Oliver Gérald. 2004. Genetic structure of Guianan wild cocoa (Theobroma cacao L.) described using isozyme electrophoresis. Plant Genetic Resources Newsletter (139) : 24-30.

Résumé : Les cacaoyers spontanés (Theobroma cacao L.) du sud-est de la Guyane Française, prospectés et collectés entre 1985 et 1995, constituent un groupe original et l'un des axes de la structuration génétique de l'espèce. Dix-neuf populations (demes) originaires de cinq rivières (Oyapok, Euleupousing, Yaloupi, Camopi et Tanpok) des deux principaux bassins fluviaux de la Guyane Française sont représentées en collections, en Guyane, dans de nombreux pays producteurs de cacao et en stations de quarantaine. L'étude présentée concerne la structuration génétique de ce groupe et les paramètres de génétique des populations, pour l'ensemble (soit 138 clones étudiés au total) et pour les huit populations les plus richement représentées. La méthode utilisée est l'électrophorèse d'iso-enzymes, à l'aide de six systèmes enzymatiques (neuf locus). Les résultats montrent un nombre moyen d'allèles par locus élevé (1,9), un pourcentage de locus polymorphes élevé (77,7) et une hétérozygotie observée moyenne faible (0,085). Les diverses populations présentent des fréquences alléliques très variables. L'indice de fixation de Wright, d'environ 20%, indique une grande différentiation génétique entre populations. La structure génétique du groupe montre que les populations de la rivière Camopi se séparent en deux groupes, confirmant des résultats antérieurs obtenus par d'autres descripteurs, et que les populations des autres rivières sont différentes, celle de la Kérindioutou étant la plus éloignée des autres. L'utilisation de témoins appartenant à d'autres groupes morpho-géographiques (Forastero haut et bas Amazoniens, Trinitario) confirme l'originalité des cacaoyers guyanais. Ces résultats, y compris le caractère faiblement hétérozygote, montrent l'intérêt potentiel en amélioration génétique des clones issus de ce groupe et militent pour une poursuite des prospections dans l'ensemble du Plateau des Guyanes.

Résumé (autre langue) : Wild cocoa trees (Theobroma cacao L.) from southeast French Guiana, sur­veyed and collected between 1985 and 1995, represent an original group of germplasm that contributes signifi­cantly to the species' genetic structure. Nineteen populations (demes) from the areas around five rivers (Oyapok, Euleupousing, Yaloupi, Camopi and Tanpok) in the main two river basins of French Guiana are represented in collec­tions maintained in French Guiana, in a number of cocoa producing countries and on some quarantine stations. This study describes the genetic structure of the Guianan group and the genetic parameters of the group as a whole (138 clones in total) and of the eight most abundantly represented popula­tions. Isozyme electrophoresis based on six isozyme systems (nine loci) was used. The results revealed a high aver­age number of alleles per locus (1.9), a high percentage of polymorphic loci (77.7) and low average heterozygosity (0.085). The various populations dis­played highly variable allelic frequen­cies. Wright's fixation index, at around 20%, indicated substantial genetic dif­ferentiation among populations. The genetic structure of the group showed that populations from the Camopi river area fell into two sub-groups, confirm­ing results obtained earlier with other descriptors, and that the populations from the other areas were significantly different, that of the Kerindioutou dif­fering most from the others. The use of controls from other morpho-geographi­cal groups (Upper and Lower Amazon Forastero, Trinitario) confirmed the uniqueness of the Guianan cocoa trees. The results of the investigations, includ­ing the low heterozygosity, suggest the potential for using clones derived from the Guianan genetic group for genetic improvement of the crop, and sup­port arguments for continuing surveys throughout the Guianan shield.

Mots-clés Agrovoc : Theobroma cacao, plante sauvage, variété indigène, caractéristique du peuplement, génome, électrophorèse, locus, gène, polymorphisme génétique, hétérozygote, ressource génétique, prospection

Mots-clés géographiques Agrovoc : Guyane française, France

Classification Agris : F30 - Génétique et amélioration des plantes

Auteurs et affiliations

• Lachenaud Philippe, CIRAD-CP-CACAO (FRA)
• Sounigo Olivier, CIRAD-CP-CACAO (FRA) ORCID: 0000-0001-6278-8903
• Oliver Gérald, CIRAD-CP-HEVEA (FRA)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/524699/)

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