Relaciones genéticas entre genotipos del género botánico Rubus asociados a la producción agrícola

Abstract

Costa Rica hosts remarkable diversity within the genus Rubus, yet little genetic research has focused on these species despite their agricultural and ecological importance. This study used single primer enrichment technology (SPET) to examine genetic diversity and relationships among Rubus accessions collected from major production regions in Costa Rica, complemented by reference material from the USDA-ARS germplasm repository. Morphological identification revealed multiple blackberry and raspberry species, reflecting the region’s high biodiversity. SPET genotyping produced a dense set of high-quality SNP markers, enabling analyses of genetic structure, clustering, and population diversity. Twelve genetic groups were identified, generally corresponding to species designations. The cultivated landrace R. miser formed a genetically uniform cluster, whereas species such as R. glaucus, R. panamanus, and R. costaricanus showed greater internal variation. Some species exhibited close genetic affinities, while overall genetic distances between species remained high. Geographic distance did not explain genetic patterns, likely due to the small sampling area and the heterogeneous environments of Costa Rican highlands. This work demonstrates the usefulness of SPET for characterizing Rubus diversity in tropical regions and provides a foundation for future breeding and conservation efforts. The findings highlight the genetic resources present in Costa Rica and their potential value for crop improvement.

Costa Rica alberga una notable diversidad dentro del género Rubus; sin embargo, poca investigación genética se ha centrado en estas especies a pesar de su importancia ecológica y agrícola. Este estudio utilizó la tecnología de enriquecimiento con cebador único (SPET) para examinar la diversidad genética y las relaciones entre accesiones de Rubus recolectadas en las principales regiones productoras de Costa Rica, complementadas con material de referencia del repositorio de germoplasma del USDA-ARS. La identificación morfológica reveló múltiples especies de moras y frambuesas, lo que refleja la alta biodiversidad de la región. La genotipificación mediante SPET produjo un conjunto denso de marcadores SNP de alta calidad, lo que permitió realizar análisis de estructura genética, agrupamiento y diversidad poblacional. Se identificaron doce grupos genéticos, que en general correspondieron con las designaciones de especies. La raza local cultivada R. miser formó un grupo genéticamente uniforme, mientras que especies como R. glaucus, R. panamanus y R. costaricanus mostraron mayor variación interna. Algunas especies mostraron afinidades genéticas estrechas, aunque en general las distancias genéticas entre especies fueron altas. La distancia geográfica no explicó los patrones genéticos observados, probablemente debido al área de muestreo relativamente pequeña y a los ambientes heterogéneos de las tierras altas costarricenses. Este trabajo demuestra la utilidad de la tecnología SPET para caracterizar la diversidad de Rubus en regiones tropicales y proporciona una base para futuros esfuerzos de mejoramiento y conservación. Los resultados destacan los recursos genéticos presentes en Costa Rica y su potencial valor para el mejoramiento de cultivos.