Genetic Diversity Analysis in Rice Mutants Using Isozyme and Morphological Markers

In this work, isozyme and agromorphological variability of radio-induced rice mutants with different cytoplasm bases was surveyed. Agromorphological data (plant type, lodging resistance, maturity and yield) were transformed into binary data. These markers, along with isozyme (Peroxidases, Esterases, Catalases, Alcohol Dehydrogenases and Polyphenoloxidases) data, were considered for genetic diversity analyses in order to estimate the extent of diversity generated by ionizing radiation in rice. The genetic similarity between genotypes was obtained based on Dice’s Coefficient. The UPGMA phenogram defined three main clusters that clearly corresponded to the different rice cytoplasm sources. A bootstrapping analysis was performed to estimate the strength of the groups in the phenogram. According to their bootstrap value, Basmati-370 mutant lines could be considered statistically different from their mother variety. A Multiple Correspondence Analysis (MCA) showed a genotype dispersion around the three principal axes of variation. In general, the UPGMA phenogram pattern was corroborated at MCA. Variables such as: maturity, presence of Est-a and Prx-m bands and the absence of Est-i, Prx-h and Prx-i accounted for the highest contribution to variation. The adequacy of morphological and isozyme descriptors for the new mutant line validation is also discussed. RESUMEN. En el presente trabajo, se estudió la variabilidad isoenzimática y agromorfológica de mutantes de arroz con diferentes fuentes citoplasmáticas. Los datos agromorfológicos (tipo de planta, resistencia al acame, madurez y rendimiento) se transformaron en datos binarios, que unidos a datos isoenzimáticos (Peroxidasas, Esterasas, Catalasas, Alcoholdeshidrogenasas y Polifenoloxidasas) fueron utilizados para estimar la diversidad genética inducida por las radiaciones ionizantes en arroz. Se calculó la similitud genética (Indice de Dice) para cada par de genotipos estudiados. El fenograma UPGMA mostró tres grupos principales que claramente correspondieron con las diferentes fuentes citoplasmáticas de arroz estudiadas. Se desarrolló un análisis de remuestreo para conocer la fortaleza de los grupos formados en el fenograma, mostrando que las líneas mutantes de Basmati formaron un grupo significativamente diferente de su variedad madre. Se desarrolló un Análisis de Correspondencia Múltiple (ACM), que mostró la dispersión de los genotipos en relación con los tres ejes principales de la variación. En general, el patrón de agrupamiento del fenograma UPGMA fue corroborado por el ACM. Variables tales como: madurez, presencia de las bandas Est-a y Prxm y ausencia de las bandas Est-i, Prx-h y Prx-i mostraron las mayores constribuciones a la variación. En el trabajo se discute la efectividad de los descriptores isoenzimáticos y morfológicos para la validación de nuevos mutantes de arroz.