Genetic Diversity, Population Structure and Linkage Disequilibrium Assessment among International Sunflower Breeding Collections

Sunflower germplasm collections are valuable resources for broadening the genetic base of commercial hybrids and ameliorate the risk of climate events. Nowadays, the most studied worldwide sunflower pre-breeding collections belong to INTA (Argentina), INRA (France), and USDA-UBC (United States of America?Canada). In this work, we assess the amount and distribution of genetic diversity (GD) available within and between these collections to estimate the distribution pattern of global diversity. A mixed genotyping strategy was implemented, by combining proprietary genotyping-by-sequencing data with public whole-genome-sequencing data, to generate an integrative 11,834-common single nucleotide polymorphism matrix including the three breeding collections. In general, the GD estimates obtained were moderate. An analysis of molecular variance provided evidence of population structure between breeding collections. However, the optimal number of subpopulations, studied via discriminant analysis of principal components (K = 12), the Bayesian STRUCTURE algorithm (K = 6) and distance-based methods (K = 9) remains unclear, since no single unifying characteristic is apparent for any of the inferred groups. Different overall patterns of linkage disequilibrium (LD) were observed across chromosomes, with Chr10, Chr17, Chr5, and Chr2 showing the highest LD. This work represents the largest and most comprehensive inter-breeding collection analysis of genomic diversity for cultivated sunflower conducted to dateFil: Filippi, Carla Valeria. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Merino, Gabriela Alejandra. Universidad Nacional de Entre Ríos. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática; ArgentinaFil: Montecchia, Juan Francisco. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Aguirre, Natalia Cristina. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Rivarola, Maximo Lisandro. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Naamati, Guy. European Molecular Biology Laboratory. European Bioinformatics Institute.; Reino UnidoFil: Fass, Mónica Irina. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Alvarez, Daniel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; ArgentinaFil: Di Rienzo, Julio Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Heinz, Ruth Amelia. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Contreras Moreira, Bruno. European Molecular Biology Laboratory. European Bioinformatics Institute.; Reino UnidoFil: Lia, Verónica Viviana. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; ArgentinaFil: Paniego, Norma Beatriz. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion En Ciencias Veterinarias y Agronomicas. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Agrobiotecnologia y Biologia Molecular; Argentin