Assessment of Genetic Variation Among East African <i>Cercospora zeae-maydis</i> Populations

Abstract

Rapid flagement length polymorphism (RFLP) and amplified flagement length polymorphism (AFLP) analyses were used to study genetic diversity of Cercospora zeae-maydis isolates collected from Uganda, Kenya and Rwanda. For comparative purposes, isolates from Zimbabwe and the United States of America (USA) were included. Phylogenetic analysis of AFLP data revealed two major clusters. One large cluster comprised of 75 African and US group II isolates and the second comprised cluster of 4 USA group I isolates. Similar groupings were observed with RFLP data. Analysis of molecular variation (AMOVA) based on AFLP data revealed a significant population structure between American and African populations (φ FST = 0.07). No population structure was detected, among African isolates (φ FST = 0.01), while a strong and significant structure was obtained between the two pathotypes (φ FST = 0.19). The AMOVA using RFLP data, showed absence of a population structure among African populations (φ FST = 0.01), and gene flow among African populations was high (49.5). These findings suggest that group II pathotype is predominant in East Africa and gene flow appears to be the fundamental evolutionary force accounting for the current genetic structure. A regional approach to abate epidemics is most suitable.


Key Words: AFLP, AMOVA, gene flow, isolates, RFP, Zea mays



Résumé

Les analyses de polymorphisme rapide de flagellation de longueur (RFLP) et le polymorphisme amplifié e flagellation de longueur (AFLP) étaient utilisées pour étudier la diversité génetique des substances de Cercospora zeae-maydis collectées à partir de l\'Ouganda, Kenya et Rwanda. Pour des raisons comparatives, les substances de Zimbabwe et des Etats-unis d\'Amérique étaient inclues. L\'analyse phylogénique de donnée de l\'AFLP a révélée deux bouquets majeurs. Un large bouquet a compris des substances de 75 Africaines et groupe II des US et le second bouquet a compris des substances de 4 USA groupe I. Des groupements similaires étaient observés avec la donnée de RFLP. L\'analyse de variation moléculaire (AMOVA) basée sur la donnée d\'AFLP a révelé une structure significative de population entre les population Américaine et Africaine (φ FST =0,07). Aucune structure de population était détectée parmi les substances Africaines (φ FST =0,19). L\'AMOVA utilisant la donnée de RFLP, a montré une absence d\'une structure de population parmi les populations Africaines (φ FST =0,01), et un volume des génes parmi les populations Africaines était élevé (49.5). Les résultats suggèrent que le pathotype de groupe II est prédominant en Afrique de l\'Est et le volume de gènes apparait être la force évolutive fondamentale comptant pour la structure génetique courante. Une approache régionale de baisser les épidémies est plus valable.


Mots Clés: AFLP, AMOVA, volume de gènes, substances, RFP, Zea mays


(Af Crop Sci J 2003 Vol 11 No 2 pp75-86)