Statistics applied to plant micropropagation: a critical review of inadequate use / Estatísticas aplicadas a micropropagação de plantas: uma revisão crítica sobre usos inadequados

Statistical analyses are an essential part of scientific research. Several choices, including the setup of the experiment, influence the selection of statistical procedures. Thus, successful planning implies accurate analysis. We used a 95% confidence interval and a 7% error margin to sample and characterize the statistical techniques used in studies on micropropagation and to discuss the effects of misusing these techniques. We quantified the following: sample size, number of replications, design, scheme (factorial or not factorial) and number of treatments, whether data transformation was used, transformation type and criteria for selection; variable type (quantitative or qualitative); statistical test and regression types. Although statistics were consistently used in these micropropagation experiments, there were several limitations such as small plot sizes, low replication numbers, employing data transformation while neglecting to inform the criteria used or even using the wrong criteria. Although statistical approaches were applied homogeneously, neglecting to use blocking can lead to errors. Blocking is recommended to increase sample size. For example, the times of an experiment or the number of people needed to set up an experiment can be used as blocks. Micropropagation studies typically employ factorial experiments to identify plant regulator types and application rates. Thus, these experiments have numerous treatments. The Tukey test is used for qualitative data while regression models (linear and quadratic) are more frequently used for quantitative data.

As análises estatísticas são uma parte essencial da pesquisa científica. Vários procedimentos desde a elaboração do experimento têm impacto nos procedimentos estatísticos finais adotados, assim um correto planejamento implica em uma análise precisa. Por meio de uma amostragem utilizando intervalo de confiança a 95% e margem de erro de 7% objetivou caracterizar as estatísticas utilizadas pelos pesquisadores da área de cultura de tecidos vegetais, e com base nos resultados discutir os principais impactos do mau uso. Foram quantificadas as informações referentes ao tamanho da amostra; número de repetições; delineamento; esquema adotado (fatorial ou não) e número de tratamentos; uso ou não de transformação, critério para adoção e tipo de transformação; tipo da variável (quantitativo ou qualitativo), teste e tipos de regressão. Mesmo com uso consistente da estatística nos experimentos de micropropagação alguns gargalos permanecem, como o tamanho das parcelas e o número reduzido de repetições. Soma-se a isto, a transformação de dados na qual não são informados os critérios para a adoção, ou usam-se critérios equivocados. Mesmo considerando as condições homogêneas, o não uso da blocagem nos experimentos pode configurar em um erro. Recomenda-se a blocagem para aumentar o tamanho da amostra, tendo como bloco o tempo e, ou, o fator humano envolvido na instalação do experimento. Como característica da área tem-se o uso de experimentos fatoriais, visando definir doses e reguladores vegetais, assim os experimentos apresentam grande número de tratamentos. Para comparação dos dados qualitativos utiliza-se o teste de Tukey e no quantitativo as regressões preferidas são as lineares e quadráticas.

Principales promotores utilizados en la transformación genética de plantas / Main promoters used in plant genetic transformation

El conocimiento pleno de los promotores determina el éxito en la obtención de nuevos cultivares de plantas a través de técnicas biotecnológicas, ya que dicha secuencia del ADN regula la transcripción de otras regiones adyacentes o cercanas, encontrándose los siguientes promotores: constitutivos, tejido-específicos o estadio-específicos, inducibles y sintéticos. En esta revisión se resume de manera precisa los conceptos, ventajas y limitaciones de los distintos tipos de promotores, con ejemplos claros de ello.

Full knowledge of promoters determines success in obtaining new plant cultivars through biotechnology techniques. This DNA sequence regulates the transcription of adjacent or nearby regions, which are mainly constitutive, tissue-specific or stage-specific, inducible and synthetic. This review summarizes the precise concepts, advantages and limitations of different types of promoters, including clear examples of them.

Aproximación al estudio de libertad de operación para una línea transgénica de arroz en Colombia / Aproach study of freedom to operate for transgenic line rice in Colombia

El desarrollo de una variedad genéticamente modificada (GM) es un reto científico y legal, tanto por las técnicas de ingeniería genética, como por los derechos de propiedad intelectual (DPI) implicados. Se realizó una aproximación al análisis de libertad de operación para una línea GM derivada de una variedad colombiana de arroz, que exprese una versión optimizada del gen cry1Ac, con el propósito de procurar su liberación comercial en Colombia. Para ello, se efectuó una deconstrucción de la innovación, con la cual se determinaron los elementos potencialmente protegibles por DPI, sobre los cuales se efectuaron búsquedas de patentes y solicitudes de patentes en el contexto nacional e internacional, en bases de datos de acceso público. Se encontraron 59 patentes y solicitudes de patentes en el escenario internacional. En la Superintendencia de Industria y Comercio de Colombia (SIC) se encontraron tres solicitudes de patentes que pueden incidir en la libertad de operación para esta innovación. Se concluye que es alta la posibilidad de desarrollar una línea GM de arroz que exprese el gen cry1Ac sin afectar interés de terceros, siempre y cuanto se cree para comercializarla en el país.

The development of a genetically modified variety (GM) is a scientific and legal challenge, by genetic engineering techniques used and the intellectual property rights (IPR) involved. Approximate analysis of freedom of operation for a GM line derived from a Colombian rice variety, express an optimized version of the cry1Ac gene; in order to pursue their commercial release in Colombia was made. To do this, a deconstruction of innovation, which potentially protectable elements DPI on which patent searches and patent applications were made in the national and international context, databases were determined public access was performed. 59 patents and patent applications were found in the international arena. The Superintendency of Industry and Trade of Colombia (SIC) three applications for patents that may affect the freedom of operation for this innovation were found. It is concluded that the higher the possibility of developing a GM rice line expressing cry1Ac gene without affecting the interest of third parties , as long as it is done in the country to commercialize.

Lavandula L. - aplicação da cultura in vitro à produção de óleos essenciais e seu potencial económico em Portugal / Lavandula L. - application of in vitro cultivation for the essential oils production and their economic potential in Portugal

RESUMO Os óleos essenciais são metabolitos secundários que possuem diversas propriedades com elevado interesse, nomeadamente as biológicas. Estas propriedades englobam todas as atividades que esta mistura de compostos voláteis (principalmente monoterpenos, sesquiterpenos e fenilpropanóides) exerce sobre os seres humanos, animais e outras plantas. Os óleos essenciais apresentam grande valor económico, sendo os do género Lavandula dos mais comercializados e estudados devido à sua aplicabilidade industrial e propriedades terapêuticas As lavandulas são colhidas na natureza ou propagadas por técnicas convencionais, nomeadamente por estacaria. Mais recentemente, protocolos de micropropagação foram desenvolvidos para algumas espécies, permitindo a produção de plantas em larga escala disponíveis em qualquer período do ano e sem comprometer a biodiversidade das espécies. O desenvolvimento de plantas tetraplóides capazes de aumentar a produção de óleo essencial nas suas flores é outro meio eficaz para aumentar potencialmente o valor das espécies de Lavandula. Em Portugal existem 5 espécies nativas do género Lavandula, amplamente distribuídas pelo país. Contudo, o seu potencial industrial permanece praticamente inexplorado e em termos de mercado o seu reconhecimento é muito reduzido. Trabalhos recentes, baseados na avaliação das propriedades biológicas dos óleos essenciais e a forma como eles podem exercer os seus efeitos contribuíram para a valorização do potencial económico das lavandulas em Portugal. Esta revisão tenta dar uma visão geral de que forma a aplicação das culturas in vitro pode levar a uma maior produção de óleos essenciais em Lavandula spp., dando especial ênfase às lavandulas nativas de Portugal.

ABSTRACT Essential oils are secondary metabolites plants and, among other features, they own several biological properties. The term “biological” includes all activities that these mixtures of volatile compounds (mainly monoterpenes, sesquiterpenes, and phenylpropanoids) maintain on humans, animals and other plants. Essential oils have great economic value, being the genus Lavandula one of the most commercialized and studied type due to its dits industrial applicability and therapeutic properties. Lavenders are harvested in the nature or propagated using traditional methodologies. More recently micropropagation protocols have been developed for several Lavandula species allowing a production of a high amount of plants available at any time of the year without compromising the biodiversity of the species. Another efficient way to potentially increase the value of Lavandula species is through the development of tetraploid plants, capable of raising the production of essential oils in flowers. In Portugal, there are 5 native species of the genus Lavandula, widely distributed throughout the country. However, native Portuguese lavenders remain mainly unexplored and have received poor recognition in markets. A recent study was carried out in order to evaluate the biological properties of the oils and also to understand how they may exercise their effects, contributing to enhance the economic potential of lavandulas in Portugal. This review attempts to provide an overview about the application of in vitrocultivations for the production of essential oils in Lavandulaspp., with special emphasis on native lavandulas of Portugal.