Identification and Differentiation of Hop Varieties Using Simple Sequence Repeat Markers

Abstract

Microsatellites are used in the current study as molecular markers for identifying hop varieties. Sixty-three hop accessions were analyzed by using four primer pairs for the microsatellite analysis, and an additional 10 primer pairs were used for the analysis of 16 subgroup accessions. Altogether, 73 alleles were amplified, of which 14 were specific for nine cultivars. Overall, 116 genotypes were observed, of which 50 were unique and detected only once. For cultivar identification, a minimum of five primer pairs was selected, which allowed the discrimination of 44 cultivars. The representatives of clonal or mass selection (Sazzer's and Fuggle's group of cultivars, Goldings, and Japanese and Chinese varieties) revealed the same banding patterns; similarly, all tetraploids gave the same pattern as their diploid donor. The discrimination power of microsatellites is shown on an example of planting material, in which phenotypic variation was confirmed on a genetic level. The main purpose of this research is to provide a scheme of cultivar identification based on polymorphic microsatellite data useful for hop breeders, merchants, and brewers.

RESUMEN

Microsatélites se utiliza en el estudio actual como marcadores moleculares para identificar variedades de lúpulo. Sesenta y tres accesiones de lúpulo fueron analizadas usando cuatro pares iniciadores para el análisis microsatélite, y 10 pares iniciadores adicionales fueron utilizados para el análisis del subgrupo de 16 accesiones. En conjunto, 73 alelos fueron amplificados, de los cuales 14 eran específicos para nueve cultivos. En total, 116 genotipos fueron observados, de los cuales 50 eran únicos y detectados una sola vez. Para la identificación de cultivo, un mínimo de cinco pares iniciadores fue seleccionado, cual permitió la discriminación de 44 cultivos. Los representantes de la selección clónica o total (grupo de cultivos de Sazzer y Fuggle, Goldings, y variedades japonesas y chinas) revelaron los mismos patrones de banda; semejantemente, todos los tetraploids dieron el mismo patrón que su diploid donante. El poder de discriminación de los microsatélites se demuestra en un ejemplo de material de plantío, en el cual la variación fenotípica fue confirmada a nivel genético. El propósito principal de esta investigación es proporcionar un esquema de identificación de cultivo basado en datos polimórficos de microsatélite útiles para los propagadores selectivos de lúpulo, comerciantes, y cerveceros.

• Humulus lupulus
• Microsatellite markers
• Variety identification

Palabras clave:

• Humulus Lupulus
• Marcadores microsatélite
• Identificación de variedad