Genetic diversity and association analysis of the agronomic traits in Capsicum chinense by AFLP markers

Capsicum chinense destaca-se pela enorme diversidade de tamanhos, coloração, formatos e níveis de pungência dos frutos. No Brasil é consumida na forma in natura, em conserva, como temperos e condimentos. Há uma crescente demanda por cultivares de pimenta de qualidade que associem resistência às pragas e doenças. Entretanto, o que define o sucesso de um programa de melhoramento é o conhecimento da variabilidade agronômica e genética. Sendo assim, o objetivo do trabalho foi estudar a diversidade agronômica e molecular de 65 acessos de C. chinense e identificar marcadores AFLP associados com os caracteres agronômicos. Os acessos foram avaliados sob o delineamento experimental de blocos ao acaso, com duas repetições. A caracterização agronômica foi baseada em seis descritores (comprimento do fruto - CF, diâmetro do fruto - DF, espessura do pericarpo - EP, massa média do fruto - MMF, massa seca do fruto MSF, e teor de sólidos solúveis - TSS). Foram estimados os parâmetros genéticos para cada característica e os acessos foram agrupados pelo método Ward com base na distância euclidiana média padronizada. Os acessos apresentaram grande variabilidade para todas as características agronômicas, sendo separados em três grupos pelo método Ward. Valores de baixa e alta magnitude para herdabilidade foram encontrados (0,31 a 0,90). Foram utilizadas quatro combinações de primers AFLP. A distância genética variou de 0,5 a 0,99 e a maioria dos genótipos ficaram concentrados nas classes de 0,6 --| 0,7 e de 0,7 --| 0,8, o que evidencia uma alta variabilidade genética entre os acessos. Dois grupos parcialmente concordantes foram identificados utilizando o agrupamento Hierárquico de Ward e o software Structure. A análise de associação utilizando o software Tassel mostrou que alguns marcadores foram associados com mais de uma característica agronômica. O modelo de associação baseado apenas na estrutura de população e kinship, restringiu o número de associações significativas, reduzindo a chance de ocorrência de falsos positivos.Capsicum chinense is highlighted by the huge diversity of size, color, shape and fruit pungence. This species in Brazil is consumed in natura, seasoning and condiments. There is an increasing demand for high quality pepper cultivars that associate pest and disease resistances. However, what defines the success of a breeding program is the knowledge of the agronomic and genetic variabilities. Thus, the objective of this study was to study the agronomic and molecular diversity of 65 accessions of C. chinense and the identification of AFLP markers associated with the agronomic traits. The accessions were evaluated in randomized block design, with two replications. The agronomic characterization was based on six descriptors (fruit length - FL, fruit diameter - FD, pericarp thickness - PT, average fruit weight - AFW, fruit dry mass - FDM and total soluble solids - TSS). The genetic parameters for each characteristic were estimated and the accessions were grouped by Ward method based on the standardized average euclidean distance. The accessions showed high variability for all traits and were separated into three groups. Low and high magnitude values for heritability were found (0,31 to 0,90). Four AFLP primer combinations were used. The genetic distance varied from 0.5 to 0.99 and most genotypes were concentrated in classes from 0.6 --| 0.7 and from 0.7 --| 0.8, which showed high genetic variability among the accessions. Two groups partially concordants were identified using the Hierarchial clustering of Ward and the Structure software. Association analisys using Tassel software showed that some markers were associated with more than one agronomic characteristic. Then, the association Tassel model based on population structure and kinship restricted the number of significant associations, reducing the chance of occurrence of false positives