Optimization of coffee (Coffea arabica) transformation parameters using uidA and hpt genes: effect of osmotic pre-treatment, helium pressure and target distance / Optimización de los parámetros de transformación del café (Coffea arabica) utilizando los genes uidA y hpt: efecto del pretratamiento osmótico, presión de helio y distancia objetivo

The aim of this work was to optimize the biolistic delivery parameters that affect the DNA delivery and stable expression of marker genes into coffee tissues (Coffea arabica. L. cvs. Caturra and Catuaí). The effect of osmotic preculture length, osmotic concentration of medium, Helium pressure and target distance on transient expression of the uidA gene in coffee leaves and somatic embryos were tested. The highest transient uidA expression was obtained when Caturra (18.3±2.8) and Catuaí (6.8±2.0) leaves and Catuaí embryos (80.0±7.4) were cultured for 5h on Yasuda medium complemented with 0.5M Mannitol +0.5M Sorbitol. The combination of 1100psi and a target distance of 9cm resulted in the highest number of blue spots per Caturra leaf segment (23.6±3.9), whereas for the Catuaí variety the combination of 1100psi and a target distance of six (10.2±1.9) and nine (8.2±1.9) cm gave the highest number of blue spots per leaf segment. The optimized protocol was tested with pCAMBIA 1 301 (uidA gene and the hpt gene), pCAMBIA 1 305.2 (uidA version GUSPlus ™ and the hpt gene) and pCAMBIA 1 301-BAR (uidA gene and the bar gene). The highest number of blue spots was obtained when Caturra (54.6±5.7) and Catuaí (28.9±4.3) leaves were bombarded with pCAMBIA 1 305.2. Selection of bombarded coffee tissues with 100mg/l hygromicyn caused the oxidation of tissues. Rev. Biol. Trop. 57 (Suppl. 1): 151-160. Epub 2009 November 30.

La presente investigación tuvo como objetivo optimizar los parámetros que afectan la incorporación y expresión de genes marcadores mediante biobalística en segmentos de hoja y embriones somáticos de café (Coffea arabica. L. cvs. Caturra y Catuaí). La mayor expresión transitoria del gen uidA en segmentos de hoja de Caturra (18.3±2.8) y Catuaí (6.8±2.0) y embriones somáticos de Catuaí (80.0±7.4) se obtuvo al cultivar los explantes por cinco horas previo al bombardeo en el medio Yasuda complementado con 0.5M mannitol+0.5M sorbitol. Asimismo, se obtuvo una mayor expresión transitoria del gen uidA al bombardear los segmentos de hoja de Caturra y Catuaí y embriones somáticos de Catuaí con una presión de helio de 1 100psi y una distancia de bombardeo de 6 o 9 cm.

Histology of somatic embryogenesis in rice (Oryza sativa cv. 5272) / Histología de la embriogénesis somática en arroz (Oryza sativa cv. 5272)

Rice (Oryza sativa cv. 5272) embryogenic calli were obtained from mature zygotic embryos culture on Murashige & Skoog (1962) medium supplemented with 2.5 mg/l 2,4- dichlorophenoxyacetic acid. Histological analysis of somatic embryogenesis revealed that after two weeks of culture of explants on the callus induction medium, somatic embryo development began with a cluster of proembryogenic cells in the peripheral region of the calli. The outer cell layer of embryogenic calli consisted of small and isodiametric cells with a dense cytoplasm and a prominent nucleus and nucleolus; whereas the inner cell layer is composed of large cells with small nucleus and large vacuole. These embryogenic cells underwent a series of organized divisions and formed the proembryo with a well-defined protodermis. Rev. Biol. Trop. 57 (Suppl. 1): 141-150. Epub 2009 November 30.

Los estudios anatómicos e histológicos de los callos embriogénicos de arroz (Oryza sativa) mostraron que estos se originan del epitelio escutelar de los embriones cigóticos maduros. Al crecer en un medio Murashige y Skoog (1962) suplementado con 2.5 mg/l 2,4-D, presentan grupos de células embriogénicas en las zonas periféricas, las cuales a su vez darán lugar a la formación de proembriones y de embriones somáticos. Las células de los callos embriogénicos se caracterizan por tener núcleo y nucleolo conspícuos, forma isodiámetrica, citoplasma denso y están acompañadas de células adyacentes con abundantes gránulos de almidón. Los embriones somáticos completan su desarrollo para dar formación a plántulas completas, al estar en un medio de regeneración. Los estudios histológicos permitieron observar la expresión transitoria del gen uidA en grupos de células de las capas más externas de los callos embriogénicos sometidos al método de transformación genética por biobalística.