Development and characterization of microsatellite markers in Gaultheria pumila Lf. (Ericaceae)

BACKGROUND: Polymorphic microsatellite markers were developed for Gaultheria pumila (Ericaceae) to evaluate genetic diversity and population structure within its native range in Chile. This is a very important Ericaceae endemic to Chile with a large commercial potential. Its resistance to different abiotic conditions makes it a valuable target for genetic improvement. RESULTS: Ten polymorphic simple sequence repeat (SSR) loci were isolated from Gaultheria pumila using new-generation 454 FLX Titanium pyrosequencing technology. The mean number of alleles per locus ranged from 2 to 4. Observed and expected heterozygosity ranged from 0.00 to 1.0 and 0.00 to 0.64, respectively. CONCLUSIONS: From 10 SSR markers developed for G. pumila, 9 markers are promising candidates for analyzing genetic variation within or between natural populations of G. pumila and other species from the same genus.

Respuesta de cultivares de Musa spp. al estrés hídrico in vitro inducido con polietilenglicol 6000 / Responses of Musa spp. cultivars to in vitro water stress induced with polyethylene glycol 6000

RESUMEN Los plátanos y bananos son cultivos sensibles al déficit hídrico. Las sequías cada vez más prolongadas sugieren la necesidad de obtener plantas tolerantes a este factor; la selección temprana de estas plantas, comparada con la selección en campo, permite ahorrar tiempo y trabajar con mayores volúmenes de individuos. Para ello es conveniente contar con cultivares patrones cuya respuesta al déficit hídrico in vitro sea favorable. El objetivo del presente trabajo fue determinar la respuesta de cultivares de Musa spp. con diferente composición genómica al estrés hídrico inducido in vitro con polietilenglicol 6000 (PEG-6000). Se estudiaron los cultivares 'Pelipita' (ABB), 'Manzano' (AAB) y 'Grande naine' (AAA). El estrés se indujo con 30 g/L de PEG-6000 en medio de cultivo semisólido de multiplicación. A los 30 días se evaluaron variables indicadoras de estrés morfológicas (altura y número de brotes por explante), fisiológicas (masa fresca y masa seca) y bioquímicas (contenido prolina, peróxido de hidrógeno y malondialdehido). En el cultivar 'Pelipita' se afectó solamente la altura de las plantas, mientras que en los demás se afectaron todas las variables excepto la masa seca en el 'Manzano'. En este último y en el 'Grande naine' se incrementó la prolina, el peróxido de hidrógeno y el malondialdehido, lo que evidenció un mayor estrés oxidativo y daño en las membranas celulares. Los cultivares estudiados, pudieran emplearse como controles de tolerancia ('Pelipita') y sensibilidad ('Grande naine' y 'Manzano') en la selección in vitro de plantas tolerantes a la sequía, en futuros programas de mejoramiento genético.

ABSTRACT Bananas and plantains are crops very sensitive to water deficit. Increasingly prolonged drought condition suggests the need for tolerant plants to this factor. The early selection of these plants in in vitro conditions save time and allow working with large volumes of individuals. This requires having genotypes with favorable response to in vitro water deficit. The aim of this work was to determine the response of Musa spp. cultivars, with different genotype contribution, to in vitro water stress induced by polyethylene glycol 6000 (PEG-6000). Cultivars 'Pelipita' (ABB), 'Manzano' (AAB) and 'Grande naine' (AAA) were cultured in semisolid multiplication medium supplemented with PEG-6000 30 g/L. Different stress indicator traits were evaluated after 30 days (morphological: height and number of shoots per explant; physiological: fresh and dry weight; and biochemical: proline, hydrogen peroxide and malondialdehyde content). As results, osmotic stress affected only plant height in 'Pelipita' cultivar. However, in the other cultivars all variables were affected, except dry weight in 'Manzano'. Moreover cv. 'Grande naine' and 'Manzano' increased proline, hydrogen peroxide and malondialdehyde content. These results indicate that osmotic pressure could induce oxidative stress and cell membrane damages in these cultivars. The obtained results suggested that these genotypes could be used as a tolerant ('Pelipita') and sensitive ('Grande naine' and 'Manzano') controls in in vitro selection of drought-tolerant plants in future breeding programs.

Nuevo método para la selección rapida de plantas de banano (Musa spp. AAA cv. Grande naine) transformadas con gen bar procedentes de campo, empleando glufosinato de amonio / New method for rapid selection of banana (Musa spp. AAA cv. Grande naine) plants with bar gene in the field using ammonium gluphosinate

Los genes marcadores de la selección son ampliamente utilizados para la transformación eficiente de diferentes cultivos, sin embargo, existen muy pocas referencias sobre el desarrollo de métodos de selección temprana en campo de plantas supuestamente transformadas con marcador de selección tipo herbicidas. La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto del glufosinato de amonio a partir del herbicida Finale en los fragmentos de hojas de plantas de campo cultivados in vitro, para la selección de líneas transformadas de banano cv. Grande naine (Musa spp. AAA), con una construcción que porta como marcador de selección el gen bar. A partir del método desarrollado con el empleo de fragmentos de hojas de plantas procedentes de campo, cultivados in vitro en el medio de cultivo agar al 1% más agua y 30,0 g/l-1 de glufosinato de amonio se logró diferenciar las dos líneas transformadas del control no transformado, a partir de la expresión del gen bar. Ambas líneas fueron positivas en el análisis molecular de PCR. Estos resultados permiten disponer de una herramienta útil y simple como parte de un protocolo de transformación genética para el cultivo del banano, siendo el primer informe de este resultado a nivel internacional.

Selector marker genes are widely used for the efficient transformation of different crops; however, there are very few references on the development of early selection methods in the fields of potentially transformed plants for herbicides. The objective of this research was to evaluate the effect of ammonium gluphosinate from the herbicide Finale in leaf fragments from in vitro plants grown in the fields for the selection of putative transformed lines of banana cv. Grande naine (Musa spp. AAA), with a construction that has the bar gene as the selector marker gene. Since the method developed with the use of leaf fragments from field plants culture in vitro in the agar at 1% more water and 30.0 gl-1 ammonium gluphosinate did differentiate the two transformed lines untransformed control, from the bar gene expression. Both lines were positive in the PCR molecular analysis. These results were a useful tool and form a part of a protocol of genetic transformation for banana, being the first reported result.