Aspectos clave para la transformación genética de arroz (Oryza sativa L.) subespecie indica mediante Agrobacterium tumefaciens

Aspectos clave para la transformación genética de arroz (Oryza sativa L.) subespecie indica mediante Agrobacterium tumefaciens

Introducción. La transformación del arroz (Oryza sativa L. ssp indica) mediada por Agrobacterium, representa una oportunidad para la investigación científica y el mejoramiento genético. Es necesaria la optimización del protocolo para obtener la mayor eficiencia de...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales: Aguilar-Bartels, Cindy Marié, Quirós-Segura, Priscillla, García-Piñeres, Alfonso, Gatica-Arias, Andrés, Arrieta-Espinoza, Griselda
Formato: Online
Idioma:spa
eng
Publicado: Universidad de Costa Rica 2021
Acceso en línea:https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/44978
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description Introducción. La transformación del arroz (Oryza sativa L. ssp indica) mediada por Agrobacterium, representa una oportunidad para la investigación científica y el mejoramiento genético. Es necesaria la optimización del protocolo para obtener la mayor eficiencia de transformación. Objetivo. Evaluar diferentes factores que afectan la transformación genética en callos embriogénicos de arroz de la subespecie indica vía Agrobacterium tumefaciens. Materiales y métodos. Este estudio se realizó en San José, Costa Rica, entre 2012 y 2014. En seis tratamientos se evaluaron: el efecto de la edad del callo, la concentración de acetosiringona, condición luminosa, la presencia o ausencia de radícula y la cepa de Agrobacterium tumefaciens en la transformación genética de callos embriogénicos de arroz de la variedad CR5272 con el gen reportero gus. Se compararon la cepa de Agrobacterium LBA4404 con el plásmido pCAMBIA1305.2 y las cepas ATHV, GV3101 y LBA4404, con el plásmido pCAMBIA1303; mediante pruebas histoquímicas para la detección de la expresión transitoria del gen marcador que codifica para la β-glucuronidasa. Resultados. La evaluación de los seis tratamientos con la cepa LBA4404::pCAMBIA1305.2 resultó en expresión transitoria del gen GusPlus de 1,33-7,00 % para la variedad CR5272 y de 8,00 % para el control con la variedad Nipponbare (ssp. japonica). Las cepas con el plásmido pCAMBIA1303 presentaron una expresión transitoria del gen gusA entre el 100-65 % con un área promedio de 14,23 mm2 (ATHV), 8,81 mm2 (GV3101), y 8,83 mm2 (LBA4404), sin diferencias significativas entre ellas; sin embargo, sí hubo diferencias al compararlas con la cepa LBA4404::pCAMBIA1305.2 (85 %, 4,39 mm2). Conclusiones. La utilización de las condiciones: callos de seis días, concentración de acetosiringona de 76 µM, luz antes y después del cocultivo, presencia de radícula y la cepa ATHV::pCAMBIA 1303, mejoraron la eficiencia de transformación con Agrobacterium tumefaciens en la variedad de arroz CR5272.
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spelling AGROMESO449782023-06-16T13:44:06Z Key aspects for the genetic transformation of rice (Oryza sativa L.) subspecies indica by Agrobacterium tumefaciens Aspectos clave para la transformación genética de arroz (Oryza sativa L.) subespecie indica mediante Agrobacterium tumefaciens Aguilar-Bartels, Cindy Marié Quirós-Segura, Priscillla García-Piñeres, Alfonso Gatica-Arias, Andrés Arrieta-Espinoza, Griselda β-glucuronidase gus genetic modification embryogenic callus β-glucuronidasa gus modificación genética callos embriogénicos Introduction. Agrobacterium-mediated transformation of rice (Oryza sativa L. ssp indica) represents an opportunity for scientific research and genetic improvement. Optimization of the protocol is necessary to obtain the highest transformation efficiency. Objective. To evaluate different factors that affect the genetic transformation in embryogenic rice callus of subspecies indica through Agrobacterium tumefaciens. Materials and methods. This study was performed in San José, Costa Rica between 2012 and 2014. The following were evaluated in six treatments: the effect of callus age, acetosyringone concentration, lighting condition, the presence or absence of radicle, and Agrobacterium tumefaciens strain on the genetic transformation of embryogenic calli of rice variety CR5272 with gus reporter gene. Agrobacterium strains LBA4404 with pCAMBIA1305.2 plasmid, and strains ATHV, GV3101, and LBA4404 with the pCAMBIA 1303 plasmid were compared; by histochemical tests for the detection of transient expression of the β-glucuronidase reporter gene. Results. The evaluation of the six treatments with strain LBA4404::pCAMBIA 1305.2 resulted in transient expression of 1.33-7.00 % of the GusPlus gene for the CR5272 variety, and 8.00 % for the control with the Nipponbare (ssp. japonica) variety. The strains with the pCAMBIA1303 plasmid showed a transient expression of the gusA gene between 100-65 % with an average area of 14.23 mm2 (ATHV), 8.81 mm2 (GV3101), and 8.83 mm2 (LBA4404) with no significant differences between them; however, there were differences when compared with strain LBA4404::pCAMBIA1305.2 (85 %, 4.39 mm2). Conclusions. The use of the conditions: six-day callus, acetosyringone concentration of 76 µM, light before and after cocultivation, presence of radicle and the ATHV::pCAMBIA 1303 , improved the transformation efficiency with Agrobacterium tumefaciens in the rice variety CR5272. Introducción. La transformación del arroz (Oryza sativa L. ssp indica) mediada por Agrobacterium, representa una oportunidad para la investigación científica y el mejoramiento genético. Es necesaria la optimización del protocolo para obtener la mayor eficiencia de transformación. Objetivo. Evaluar diferentes factores que afectan la transformación genética en callos embriogénicos de arroz de la subespecie indica vía Agrobacterium tumefaciens. Materiales y métodos. Este estudio se realizó en San José, Costa Rica, entre 2012 y 2014. En seis tratamientos se evaluaron: el efecto de la edad del callo, la concentración de acetosiringona, condición luminosa, la presencia o ausencia de radícula y la cepa de Agrobacterium tumefaciens en la transformación genética de callos embriogénicos de arroz de la variedad CR5272 con el gen reportero gus. Se compararon la cepa de Agrobacterium LBA4404 con el plásmido pCAMBIA1305.2 y las cepas ATHV, GV3101 y LBA4404, con el plásmido pCAMBIA1303; mediante pruebas histoquímicas para la detección de la expresión transitoria del gen marcador que codifica para la β-glucuronidasa. Resultados. La evaluación de los seis tratamientos con la cepa LBA4404::pCAMBIA1305.2 resultó en expresión transitoria del gen GusPlus de 1,33-7,00 % para la variedad CR5272 y de 8,00 % para el control con la variedad Nipponbare (ssp. japonica). Las cepas con el plásmido pCAMBIA1303 presentaron una expresión transitoria del gen gusA entre el 100-65 % con un área promedio de 14,23 mm2 (ATHV), 8,81 mm2 (GV3101), y 8,83 mm2 (LBA4404), sin diferencias significativas entre ellas; sin embargo, sí hubo diferencias al compararlas con la cepa LBA4404::pCAMBIA1305.2 (85 %, 4,39 mm2). Conclusiones. La utilización de las condiciones: callos de seis días, concentración de acetosiringona de 76 µM, luz antes y después del cocultivo, presencia de radícula y la cepa ATHV::pCAMBIA 1303, mejoraron la eficiencia de transformación con Agrobacterium tumefaciens en la variedad de arroz CR5272. Universidad de Costa Rica 2021-09-01 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Article text text/xml application/pdf application/epub+zip text/html audio/mpeg audio/mpeg https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/44978 10.15517/am.v32i3.44978 Agronomía Mesoamericana; 2021: Agronomía Mesoamericana: Vol. 32, Issue 3 (September-December); 764-778 Agronomía Mesoamericana; 2021: Agronomía Mesoamericana: Vol. 32, Nº 3 (setiembre-diciembre); 764-778 Agronomía Mesoamericana; 2021: Agronomía Mesoamericana: Vol. 32, Issue 3 (September-December); 764-778 2215-3608 1021-7444 spa eng https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/44978/47791 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/44978/47692 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/44978/47693 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/44978/47694 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/44978/47695 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/44978/47696 Copyright (c) 2021 Cindy Marié Aguilar-Bartels, Priscillla Quirós-Segura, Alfonso García-Piñeres, Andrés Gatica-Arias, Griselda Arrieta-Espinoza

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