Genetic diversity analysis and evaluation of morphophysiological traits associated with drought tolerance in different genotypes of white clover (Trifolium repens L.)

O trevo branco (Trifolium repens L.) é uma das mais importantes leguminosas forrageiras de regiões temperadas do mundo, sendo uma das espécies mais utilizadas em pastagens durante o inverno e primavera no Rio Grande do Sul, mas que apresenta problemas de persistência, principalmente no verão, devido às altas temperaturas e à baixa disponibilidade de água nesse período. O objetivo desse trabalho foi analisar a diversidade genética entre os acessos da coleção nuclear de trevo branco proveniente do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) através de marcadores isoenzimáticos e microssatélites, além de avaliar o efeito da disponibilidade hídrica (90 e 50% da umidade de capacidade de campo do solo) sobre características morfofisiológicas de uma subamostra da coleção. Os acessos foram analisados através de 18 bandas isoenzimáticas (esterase) e nove locos microssatélites (SSR), os quais foram eficientes para detectar a alta diversidade genética existente entre os acessos. Um total de 70 fragmentos de microssatélites foram analisados, obtendo-se uma média de 7,8 alelos por loco e um conteúdo de informação de polimorfismo (PIC) variando de 0,26 a 0,86, com média de 0,67. A distância genética média através do coeficiente de Nei para os dados de esterase foi 0,73, variando de 0 a 1,79, evidenciando cinco grupos formados para os 47 acessos analisados, enquanto que para os SSR a distância média foi de 0,68, variando de 0,18 a 2,25, classificando os 81 acessos em sete grupos. Em relação à tolerância à seca, verificou-se interação genótipo x nível de água para 12 das 23 variáveis medidas na primeira avaliação e 19 das 32 variáveis analisadas na segunda. Os acessos que se destacaram sob déficit hídrico foram o 75 e o 74, os quais triplicaram e dobraram, respectivamente, a eficiência do uso da água, apresentando maior média de comprimento de entrenós e conseqüentemente, maiores produções de matéria seca de parte aérea. Portanto, esse trabalho representa uma contribuição no estudo da variabilidade genética e na caracterização dos acessos que compõem a coleção nuclear da espécie, tanto através de marcadores bioquímicos e moleculares, como através de marcadores morfofisiológicos sob condições de estresse hídrico.White clover (Trifolium repens L.) it is one of the most important forage legumes in temperate regions of the world, being one of the most used species in pastures during the winter and spring in Rio Grande do Sul, which has persistence problems, mainly in the summer, due to the high temperatures and the low water availability in that period. The work was aimed to analyze the genetic diversity among the accessions from the white clover core collection obtained from the United States Department of Agriculture (USDA) through isozymes and microsatellite markers, besides evaluating the effect of water availability (90 and 50% of the soil moisture field capacity) on morphophysiological traits of a sample of the collection. The accessions were analyzed through 18 isozyme bands (esterase) and nine microsatellites loci (SSR), which were efficient to detect the high existent genetic diversity among the accessions. A total of 70 SSR fragments was analyzed, obtaining an average of 7,8 alleles per locus and, a PIC varying from 0,26 to 0,86, with average of 0,67. The medium genetic distance through Nei's coefficient for the esterase data was 0,73, varying from 0 to 1,79, evidencing five groups formed for the 47 analyzed accessions, while for SSR the medium distance was 0,68, varying from 0,18 to 2,25, classifying the 81 accessions in seven groups. In relation to drought tolerance, there was interaction genotype x level of water for 12 of the 23 measured variables in the first evaluation, and 19 of the 32 variables analyzed in the second. The best accessions under water deficit were 75 and 74, which triplicate and double, respectively, the water use efficiency, showing larger internodes length and consequently larger productions of MSPA. Therefore this work represents a contribution to the study of the genetic variability and to the characterization of the accessions of the core collection of the specie, through biochemical and molecular markers, as well as through morphophysiological markers under water stress conditions