Analysis of Swedish accessions of Phaseolus vulgaris L. using SSR Markers

Abstract: AbstractThe genetic diversity in cultural plants is considered to be threatened due to global climate change and antropogenic influence. Unknowing of future conditions for cultivation, gene banks all over the world are now trying to build up costly safety nets of species and varieties that may become highly valuable owing to their specific traits and genetic heredity. Hence, in 2002 there was a national inventory, aimed at the Swedish public, asking for seeds believed to be lost. Among the resulting collected seeds were some accessions of garden bean, Phaseolus vulgaris. The objective of this particular study was to assemble a collection of unique varieties and discard possible duplicates. With scarcity of their background information, the 35 chosen accessions were fingerprinted and compared with eight reference varieties using seven microsatellite (SSR, simple sequence repeats) loci and corresponding species-specific primers. The reference varieties were known to have been grown in Sweden during the 1850s until early 1900s when garden bean cultivation was strikingly popular. Four morphological markers were also recorded: growth habit, terminal leaflet shape and colours of the flower standard and wings. The results from the SSR data alone revealed 15 accessions as unique. A combination of the SSR-data and the morphological characters detected an additional nine accessions as unique, while eleven accessions in four groups remained uncertain where potential duplicates could be present. None of the 35 accessions were duplicate to any of the eight reference varieties. Since the preservation of genetic material in gene banks implies high costs, the remaining accessions with potential duplicates should be examined further for clarity and the unique accessions found should be preserved at NordGen to facilitate the future utilisation of them as genetic resources.SammanfattningDen genetiska mångfalden hos våra kulturväxter anses vara hotad på grund av globala klimatförändringar och mänsklig påverkan. Då vi nu står inför en framtid med ovisshet om hur förutsättningarna för odling kan komma att förändras så håller genbanker världen över på att bygga upp kostsamma depålager av arter och sorter som kan visa sig vara värdefulla tack vare sina egenskaper och genetiska arv. År 2002 riktades därför ett nationellt upprop till svenska folket, där man eftersökte frön som man inte längre trodde fanns. I det inkomna materialet fanns bland annat en del accessioner av trädgårdsböna, Phaseolus vulgaris. Syftet med den här specifika studien var att upprätta en samling av unika sorter, samt att avlägsna eventuella duplikat. Med mycket begränsad bakgrundsinformation kartlades de 35 utvalda accessionerna och jämfördes med åtta referenssorter med hjälp av sju mikrosatellitlokus (SSR, simple sequence repeats) och tillhörande artspecifika primerpar. Referenssorterna vet man odlades i Sverige mellan 1850- och början på 1900-talet då det var otroligt populärt att odla trädgårdsbönor. Dessutom registrerades fyra morfologiska markörer: växtsätt, bladform samt färg på blommans segel och vingar. Resultaten från enbart SSR-data utpekade 15 accessioner som unika. En kombination av SSR-data och de morfologiska markörerna påvisade ytterligare nio accessioner som unika medan elva accessioner i fyra olika grupper kvarstod där potentiella duplikat kan finnas. Ingen av de 35 accessionerna var duplikat till någon av de åtta referenssorterna. Eftersom bevarandet av genetiskt material i genbanker är förenat med höga omkostander, bör de återstående accessionerna där potentiella duplikat finns, undersökas ytterligare för att bringa klarhet i frågan och de unika accessioner som påträffades bör bevaras vid NordGen för att möjliggöra framtida användning av dem som genetiska resurser.