RESÚMENES / ABSTRACTS€¦ · RESÚMENES / ABSTRACTS Instituto de Biotecnología de las Plantas Universidad Central ‘Marta Abreu’ de Las Villas Santa Clara Villa Clara Cuba

IX SIMPOSIO INTERNACIONALDE BIOTECNOLOGÍA VEGETAL

20 - 22 de abril de 2010

RESÚMENES / ABSTRACTS

Instituto de Biotecnología de las PlantasUniversidad Central ‘Marta Abreu’ de Las Villas

Santa ClaraVilla Clara

Cuba

IX SIMPOSIO INTERNACIONALDE BIOTECNOLOGÍA VEGETAL

20- 22 de abril de 2010

RESÚMENES / ABSTRACTS

Instituto de Biotecnología de las PlantasUniversidad Central ‘Marta Abreu’ de Las Villas


Cuba

AUSPICIADORES

PATROCINADORES

Edición: Yelenys Alvarado-CapóDiagramación: Marta Rodríguez Rodríguez

Impresión: Imprenta UCLVInstituto de Biotecnología de las Plantas

Universidad Central ‘Marta Abreu’ de Las VillasCarretera a Camajuaní km 5.5


CubaCP 54 830

e-mail: [email protected]:// simposio.ibp.co.cu

http://www.ibp.co.cu

IX SIMPOSIO INTERNACIONALDE BIOTECNOLOGÍA VEGETAL20 - 22 de abril de 2010

COMITÉ ORGANIZADORPresidente:Dr.C. Daniel Agramonte

DirectorInstituto de Biotecnología de las Plantas

Organizador Profesional de Eventos:Lic. Osmildo Fernández Tejera

Especialista en InformaciónInstituto de Biotecnología de las Plantas

COMITÉ CIENTÍFICODr.C. Daniel Agramonte PeñalverDr.C. Yelenys Alvarado CapóDr.C. Rafael Gómez KoskyDr.C. Marisol Freire SeijoDr.C. Elio Antonio Jiménez GonzálezDr.C. Pedro Miguel Suárez CastelláDr.C. Orelvis Portal VillafañaDr.C. Manuel Alejandro de Feria SilvaDr.C. Raúl Barbón Rodríguez

Dr.C. Ramón Santos BermúdezDr.C. María Cristina Pérez PeñarandaDr. Jorge Sandoval FernándezDr. André GerthProf. Dr. Sezai ErcisliPD Dr. habil. Bettina Eichler-Löbermann

Tabla de contenido / Table of contents Pag.Conferencias / Plenary Lectures 1-3

Cultivo in vitro de células, tejidos y órganos / Plan Cell, tissue and organ culture 5-18

Propagación in vitro / In vitro propagation 19-35

Mejora genética / Plan Breding 37-50

Metabolismo secundario / Secondary metabolism 51-59

Interacción planta microorganismos / Plant-microbe interaction 61-75

Estrés abiótico y nutrición / Abiotic stress and plant nutrition 77-80

Biotecnología y biocombustibles / Biotechnology and biofuels 81-82

Biodiversidad y conservación de recursos fitogenéticos / Biodiversity andconservation of phytogenetic resourses 83-87

Biotecnología y sociedad / Biotechnology and society 89-90

CONFERENCIASConferencias IX Simposio Internacional de Biotecnología Vegetal 2010 1

Avances recientes en la embriogénesissomática de Musa spp. en CubaRafael G. Kosky1*, Borys Chong-Pérez1, Jorge López Torres2,Maritza Reyes1, Leyanis García-Aguila1, Miladys León,Idalmis Bermúdez-Caraballosos1, Dion Daniels3, PedroOrellana, Zoe Sarría, Robin Triana, Blanca Pérez, NeryMontano2, Ayme Rayas Cabrera2, Manuel Cabrera Jova2,Milagros Rodríguez1.

1Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara. Cuba. CP 54 830.e-mail: [email protected]

2Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT).Apdo 6, Sto Dgo, Villa Clara, CP 53 000, Cuba.

3University of Belize, University Boulevard, P.O. Box 340Belmopan, Cayo District, Belize, Central América

Los avances en la biotecnología de los bananos yplátanos ofrecen nuevas oportunidades en el campode la propagación vegetativa y la ingenieríagenética. El desarrollo de métodos de propagaciónclonal, especialmente la embriogénesis somática,tiene numerosas aplicaciones potenciales.Especialmente, debido a su eficacia en laregeneración de plantas y su unión con la facilidadde almacenamiento a largo plazo en nitrógenolíquido. La embriogénesis somática se volvió unaherramienta indispensable para acelerar eldesarrollo de diferentes cultivares. Se handesarrol lado algunos protocolos paraembriogénesis somática en Musa spp. Sinembargo, han sido poco estudiados otros tipos deexplantes para la formación de callos conestructuras embriogénicas, la fase de maduraciónde los embriones somáticos y la evaluación campode gran cantidad de plantas. En este trabajo sehace énfasis en los progresos recientes en laembriogénesis somática en este importante cultivoen Cuba. Se enfoca, principalmente a las pruebasde campo de plantaciones obtenidas porembriogénesis somática en diferentes cultivaresde banano y plátano donde se han detectado bajosporcentajes de variantes.

Recent progress in somatic embryogenesis ofMusa spp. in CubaAdvances in banana and plantain biotechnologyoffer new opportunities in the field of vegetativepropagation and genetic engineering. Developmentof clonal propagation methods, especially somaticembryogenesis, has numerous potent ialapplications. Owing to its efficiency in plant

regeneration, coupled with the ease of long-termstorage in liquid nitrogen. Somatic embryogenesisbecame an indispensable tool for accelerating thedevelopment of different cultivars. Some somaticembryogenesis protocols were developed for Musaspp., however new explant for callus with somaticembryos formation, somatic embryo maturation stageand the field evaluation of high amount of plant hasbeen very few studied. In this work emphasizes themost recent progress made in somatic embryogenesisin this important crop in Cuba, focusing in field testingof plantations obtain by somatic embryogenesis indifferent banana and plantain cultivars with lowpercentages of variants .

Plant nutrition in the context of sustainabilityNils Vagstad

Bioforsk. Norwegian Institute for Agricultural and EnvironmentalResearch N-1432 Aas, Norway.e-mail: [email protected]

Productivity in agriculture is essential to a numberof sustainability indicators. For instance, are lossof biodiversity and the degrading of naturalresources, including soils and waters, closelylinked to the performance of agricultural productionsystems. Technologies and strategies to enhanceefficient utilisation of nutrients and water aretherefore important. But, the key word isnevertheless ‘integration’, emphasising that plantnutrition, pest and disease management, soil andwater management and plant variety adaptationsshould not be treated separately but need anintegrated approach. In this way, it is possible tominimize the environmental impacts by optimizingthe utilisation of nutrients and other inputs, andthereby also reducing the need for conversion offorest into agricultural land. This is particularlyimportant when addressing climate change andagricultural adaptat ions, which cannot beconsidered separately from the food security issue.In order to achieve such approaches in agriculturalpractices, different incentives and regulatorymeasures are likely to be required. With referenceto the framework described above, this presentationprovides a sustainability perspective on the issuesof integrated plant nutrition management andproductivity, based on the experiences from Europeand the Scandinavian countries. The integration ofagronomic and environmental concerns into aunified management strategy will be exemplifiedwith reference to current EC policy instruments.

Enzyme activities and their effect on P supplyof different C3 and C4 crops under droughtstressMaria Caus, Christine Brandt, Bettina Eichler-Löbermann*

University of Rostock, J. von Liebig Weg 6, 18 059 Rostock,Germany. e-mail: [email protected]

In a greenhouse experiment the activities ofdifferent enzymes and their potential role in plantP uptake under drought stress conditions werestudied. Four crop species (amaranthus, sorghum,soybean, and rye) were cultivated on a sandy soilunder different water supply (30% water holdingcapacity (WHC), and 70% WHC). The yieldincreased significantly with higher soil humidity.For 70% WHC the yield increase in comparison tothe 30% WHC treatment was 2.4 times foramaranth, 2.2 times for sorghum, 2.5 times forsoybean, and 2.7 times for rye. This increase inyields was correlated with a significant increaseof nutrient uptakes. Drought stressed crops showeda significant higher proline accumulation comparedto the control in amaranth, sorghum and rye. Alsobetween the crops significant differences werefound. Extreme high values were measured forrye under drought stress. The effect of watersupp ly on lea f phosphatases was lesspronounced. The enzymatic activity levels in soil(acid phosphatases, AcP; alkaline phosphatases,AlP and phosphodiesterase, PDE) were different,with highest values for AcP. In average, droughtstress conditions provoked an increase of activitiesof AcP (significant differences were found for theC4 crops amaranth and sorghum). The droughteffect on the activities of AlP and PDE was lesspronounced. Significantly higher AlP and PDEvalues under water deficiency were only measuredfor soybean. On average, higher activities ofenzymes were found in the rhizosphere ofamaranth and soybean. These values were about2.5 – 3 times higher compared to those found forsorghum and rye. Our results demonstrated thatthe contribution of AcP within the hydrolysisprocesses of P compounds in soil was higher thanthe part of AlP and PDE, and that it is determinedby crop type and water content in soil.

Rice as a model to study hormonal defensenetworking in monocotsDavid De Vleesschauwer*, Evelien Van Buyten and MonicaHöfte

Lab of Phytopathology, Department of Crop Protection, GhentUniversity, Coupure Links 653, 9000 Ghent, Belgium.e-mail: [email protected]

As sessile organisms, plants are continuouslythreatened by a wide variety of microbial pathogensand herbivorous insects. To survive under thesehostile conditions, plants have evolved a surprisinglycomplex innate immune system that is highly flexiblein its capacity to detect and counteract potentialinvaders. Besides, constitutive physical andchemical barriers, plants are equipped with a vastrepertoire of defense mechanisms that only becomeactivated following pathogen invasion. These infection-inducible defense responses are regulated by anelaborate matrix of signal transduction pathwayswithin which plant hormones such as salicylic acid(SA), jasmonic acid (JA), ethylene (ET) and abscisicacid (ABA) play central roles. Mounting evidencesuggests that these signaling pathways do notfunction independently, but influence each otherthrough a complex network of synergistic andantagonistic interactions, allowing the plant toactivate an appropriate spectrum of defensesdepending on the type intruder encountered. Besides,providing the plant with a powerful regulatory potentialto adaptively tailor its defense response to the typeof attacker, this so-called crosstalk may also allowsuccessful pathogens to manipulate the plant’simmune system to their own benefit by shutting downeffective defenses through negative networkconnections. Historically, research aimed atelucidating the molecular mechanisms underpinninghormonal defense networking has been polarizedtowards the use of experimentally tractable dicot plantspecies such as Arabidopsis. However, the use ofrice as an alternative system to study plant innateimmunity is now gaining momentum. Primarily fuelingthis keen interest is the emergence of rice as a modelplant for molecular/genetic studies in cereal crops.This new-born status of rice as a central monocotmodel arises from several key features, including itsrelatively small and fully sequenced genome, easeof transformation, and the availability of myriad toolsfor both forward and reverse genetics. Takingadvantage of this extensive toolbox available, ourresearch aims to advance our fundamentalunderstanding of the role of various hormones inregulating disease resistance in monocots. As modelsystems, we are studying the interaction betweenrice and five of its major pathogens, i.e. Magnaportheoryzae, Rhizoctonia solani, Cochliobolusmiyabeanus, Pythium spp. and Xanthomonas oryzaepv. oryzae. In this presentation, the latest discoveriesdealing with hormone-mediated defense networkingin rice will be outlined, thereby focusing primarily onthe role of the ABA and ET response pathways. Usingseveral case studies, the molecular players thatorchestrate the crosstalk between the latter conduitswill be highlighted and special attention will be paidto the role of this regulatory crosstalk in shaping the

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outcome of rice-pathogen interactions. Moreover,details will be presented regarding the putativeconnections between hormone signaling, ricepathogen defense and microbial virulence and themechanisms employed by virulent rice pathogensto disarm the plant’s weaponry and enforce asuccessful infection.

The potential of cross-platform expressioncompendia in systems biologyKristof Engelen

Department of Microbial and Molecular Systems, CatholicUniversity of Leuven, 3 000 Leuven, Belgium.e-mail: [email protected]

The advent of microarrays (a technology that allowsmeasurement of expression levels of thousands ofgenes simultaneously), has contr ibutedtremendously to the revolutionary developments insystems biology over the past decades. Thousandsof experiments are currently made available throughseveral databases (e.g. GEO, ArrayExpress), but

the usability of these data as such is minimal. Thelarge heterogeneity between data originating fromdifferent labs, experiment sets, and platformsrenders it extremely difficult to combine data fromdifferent experiments. We’ve developed a (semi-automatic) system to create and update large,organism specific cross-platform expressioncompendia: in essence tables that contain, for allgenes (rows) of a certain organism, expressionvalues of all publically available microarrays(columns), representing the different conditions inwhich the experiments were conducted. Moreover,these compendia are supplemented with astructure for formal condition annotation andontology, so that each condition can be describedin an exact manner as a parameterized vector andconditions can be compared unambiguously andin a mathematical context. In this talk we will alsodemonstrate COLOMBOS: a web based tool toallow researchers to access, explore and analyzeavailable compendia, and we will further show someconcrete applications of using cross-platformexpression compendia to compare a set of relatedpathogenic and non-pathogenic Ascomycetes.

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CULTIVO IN VITRO DE CÉLULAS, TEJIDOS Y ÓRGANOSIn vitro culture response of Libyan wheatgenotypes using immature embryosNoaman Elnfishi*, Ahmed Shabaan, Mustafa Salama, KhaledAlhjjaji, Bannur Salama

Plant Tissue Culture Department, Biotechnology ResearchCenter, P.O. Box 486. Tripoli, Libya.e-mail: [email protected]

Triticale is an important cereal crop grown throughoutthe world. The study reports somatic embryogenesisfrom immature embryos of 10 Libyan wheatgenotypes. The explants were initially cultured onMS medium supplemented with 2 mg.l-1 2,4-D, 10mg.l-1 glutamine, 100 mg.l-1 L-Aspartic acid, 3%sucrose and 7% agar for four weeks in the dark. Thetemperature was maintained at 24±2ºC. Thereafter,the developing embryogenic calli were transferred toMS medium with 0.5 mg.l-1 2,4-D to achieveembryogenesis under light intensity of 30 000 lux in16 h light 8 h dark photoperiod at 24±2ºC for 4 weeks.Variability was observed among genotypes tested fordifferentiation and plant regeneration potential. Theall genotypes were significantly higher from the controlfor callus fresh weight (mg).The genotype SHAK andMAKAOY performed better for callusing. Maximumnumbers of plants were regenerated on genotype ofBLACK TAZIDA, BLACK JAMINA, ARIEZOL andZALEF then control genotype.

A low-cost strategy for accelerating the plant cellsuspension culture of Momordica charantia l.Karthikeyan Sm* and Rajagopal K.

Department of Biotechnology, School of Life Sciences, VELSUniversity, Velan Nagar, Pallavaram, Chennai- 600 0117, TamilNadu, India. e-mail: [email protected]

The carbon source in plant cell suspension cultureis a very important factor for growth and development.In the present investigation the role of different carbonsources such as analytical grade sucrose (Hi-Media,India), commercial grade sugar, sugarcubes andjaggery (both purchased from local market) werestudied in cell growth of Momordica charantia in aneffort to reduce the cost instead of using high costcarbon source. Studies have revealed that significantimprovement was observed in cell growth on amedium containing sugarcubes. More callus couldbe induced successfully from leaf and shoot tissueswhen cultured on MS medium supplemented withtwo combinations of growth regulators influence(Kin+IAA and BA+IAA). More fresh weight and the

best friability of callus was obtained from leaf explantson MS medium containing 1.0 mg.l-1 IAA and 0.5mg.l-1 Kin. The cell suspension culture promoted thebest cell growth in medium containing sugarcubeswith biomass of 8.245 g fresh weight and 0.298 g dryweight in 24 days of inoculation. This is the first reportusing four different carbon sources in plant cellsuspension cultures. The results showed that out offour carbon sources tested, sugarcubes could be thebest source of carbon and it potentially reduces thecost of using costly carbon sources in cell suspensioncultures.

Efecto de la adición del ácido salicílico yquitosana a diferentes concentraciones en lacallogénesis y diferenciación de tres clones deTheobroma cacaoLillien Fajardo Rosabal*, Enrique Ramila García, Juan J. SilvaPupo, Yosvel Viera Tamayo.

Universidad de Granma. Carretera vía Manzanillo km 17.5.Peralejo. Bayamo. Granma. e-mail: [email protected]

Son pocos aún los estudios en Theobroma cacaoacerca de la identificación y producción demetabolitos secundarios de interés y de relacionesentre éstos y variables morfológicas dentro del cultivoin vitro. Por ello, se realiza este trabajo con el objetivode evaluar el efecto de elicitores en la formación decallos de Theobroma cacao, clones: UF-613, UF-650 y Pound-7. Al medio de cultivo para la formaciónde callos y diferenciación celular de cacao seadicionó quitosana y ácido salicílico, aconcentraciones de 0.02; 0.05 y 1.0 mg.l-1. A los 28días de cultivo se evaluó el número de callosformados (%), coloración y consistencia. En ladiferenciación, se evaluó además, fenolización parcial(%). Posteriormente se realizó la identificación ycuantificación de polifenoles totales en ambasetapas, mediante tamizaje fitoquímico, TLC yespectometría de absorbancia. Tanto el ácidosalicílico como la quitosana promovieron unarespuesta de inducción de la callogénesis en los tresclones evaluados. Los callos fueron nodulares,coloración amarillenta y consistencia dura y sedesarrollaron a partir de la base del explante. Seobtuvo una mejor respuesta en la formación de callospotencialmente embriogénicos, en el clon UF-613(90%) con ácido salicílico (1.0 mg.l-1) y quitosana(0.02 mg.l-1). Se logró la identificación de flavonoides,pirocatecatecoles, fenol y ácidos tánicos enmuestras seleccionadas en ambas etapas. Losmayores porcentajes de polifenoles se obtuvieron en


etapa de diferenciación: clon UF-613 (5.235 %) conel empleo de ácido salicílico; clon UF-650 con un4.265% de polifenoles con 0.10 mg.l-1 en amboselicitores y Pound-7 con quitosana (4.008 %) y ácidosalicílico (3.913 %). La respuesta biológica frente alácido salicílico en los tres clones fue superior a losobtenidos con el empleo de quitosana.

Effect of the addition of salicylic acid andquitosana at different concentrations in thecallogenesis and differentiation of three clonesof Theobroma cacaoThere are still few studies in Theobroma cacaoconcerning identification and production of secondarymetabolites of interest and the relations of the latestwith morphological variables within in vitro culture.This work was realized with the objective to evaluatethe effect of elicitors in callus formation of Theobromacacao clones UF-613, UF-650 y Pound- 7. To theculture medium for callus formation and cellulardifferentiation of cocoa was added chitosan or salicylicacid at concentrations of: 0.02, 0.05 y 1.0 mg.l-1. After28 days of culture the number of formed callus (%),colour and consistency was evaluated. In thedifferentiation was also evaluated partial phenollization(%). The identification and quantification of the totalpolyphenols in both stages was realized, by means ofphytochemical sieve, TLC and absorbancespectrometry. The salicylic acid as well as the chitosanpromoted a response the induction of the callus genesisin the three evaluated clones. The callus were nodular,yellowish coloured and of hard consistency anddeveloped from the base of the explants. A betterresponse in the formation of potentially embryogeniccallus was found in the clone UF-613 (90%) withsalicylic acid (1.0 mg.l-1) and quitosan (0.02 mg.l-1).The identification of flavonoids, pirocatechols, phenoland tannic acid in samples selected from both stageswere achieved. The better values for polyphenols wereobtained in the differentiation stage: clone Uf-613(5.235%) with the use of salicylic acid; clone UF-650with a 4.265% of polyphenols with 0.10mg.l-1 in bothelicitors and Pound-7 with quitosan (4.008 %) with3.913% of salicylic acid. The biological response of thethree clones with the salicylic acid was superior to thoseobtained with the use of quitosan.

Inducción de embriogénesis somática enhipocótilos del híbrido costarricense de papaya(Carica papaya L.) ‘Pococí’Neiva Sánchez-Chiang1,2*, Victor M. Jiménez1

1Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS).2 060 San Pedro, Universidad de Costa Rica. San José, CostaRica. *e-mail: [email protected]

2Centro para Investigaciones en Protección de Cultivos(CIPROC). 2 060 San Pedro, Universidad de Costa Rica. SanJosé, Costa Rica

La papaya (Carica papaya L.) es muy apetecida parasu consumo fresco e industrialización. La Universidadde Costa Rica tiene un programa para la selecciónde materiales promisorios y el mejoramiento genéticode esta planta. El primer producto comercial de eseprograma es el híbrido ‘Pococí’. Este híbrido produce50% plantas hermafroditas y 50% femeninas, siendolos frutos de las primeras los preferidos por su formay el tamaño de su cavidad interna. Sin embargo, lasplantas no se pueden seleccionar en el campo sinohasta que formen la primera flor, varios mesesdespués de la siembra, por lo que los agricultoresdeben sembrar hasta cuatro plántulas por punto, paraaumentar la posibilidad de tener al menos una plantahermafrodita. La embriogénesis somática in vitro, unaalternativa para la propagación clonal de plantas, hasido realizada con éxito en diferentes genotipos deesta especie, incluyendo varios materialeshawaianos. Sin embargo, no se conocen trabajosexitosos en genotipos centroamericanos de papaya.Para desarrollar un protocolo para propagar clonalmenteplantas hermafroditas del híbrido ‘Pococí’ por medio deembriogénesis somática se realizó el cultivo deembriones cigóticos y secciones de hipocótilos enmedio de cultivo compuesto por la mitad de las salesminerales y la concentración normal de las vitaminasde Murashige y Skoog, con varias concentraciones deácido 2,4 diclorofenoxiacético (2,4-D) y 3% de sacarosa.El cultivo de embriones cigóticos en medio de cultivocon 2 mgl-1 de 2,4-D produjo la mayor cantidad deembriones somáticos en menor tiempo (ocho semanasde cultivo). Por su parte, las secciones de hipocótiloformaron menos embriones somáticos y tardaron mástiempo en hacerlo (12 semanas de cultivo). En amboscasos, se logró la formación de plántulas. El carácterhermafrodita de las mismas se confirmó en geles deagarosa, al detectar secuencias específicas para plantashermafroditas o masculinas.

Induction of somatic embryogenesis inhypocotyls of Costa Rican hybrid papaya (Caricapapaya L.) 'Pococí'Papaya (Carica papaya L.) is highly appreciated for freshconsumption and industrialization. The University ofCosta Rica has a program for selection and breeding inthis species. The first commercial product of thisprogram was the ‘Pococi’ hybrid. It produces 50%hermaphrodite and 50% female plants, being the formerpreferred because of the shape of the fruits and thesize of the internal cavity. However, plants cannot beselected at the field until the first flower forms, severalmonths after planting, so farmers must plant up to fourseedlings per sowing spot to increase the possibility of

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having at least one hermaphrodite plant. In vitro somaticembryogenesis, an option to clonally propagate plants,has been successfully conducted in some papayagenotypes, including several Hawaiian ones. However,no appropriate protocols have been reported for CentralAmerican papaya genotypes. In order to develop asuitable protocol for clonal propagation of ‘Pococí’hermaphrodite plants by somatic embryogenesis,zygotic embryos and hypocotyl sections were culturedon Murashige and Skoog mineral salts and vitamins,supplemented with several concentrations of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 3% sucrose.Zygotic embryos cultured on medium with 2 mg.l-1 2,4-D produced the greatest number of somatic embryosin less time (eight weeks of culture). Hypocotyl sectionsdeveloped fewer somatic embryos and in a longer timeperiod (12 weeks of culture). In both cases, plantletswere obtained and regenerated. The hermaphroditenature of the regenerated plants was confirmed onagarose gels, by identifying specific sequences forhermaphrodite or male plants.

Inducción de callos a partir de hojas jóvenes einflorescencias inmaduras en pejibaye (Bactrisgasipaes, Arecaceae)María Viñas-Meneses*; Carlos Arce, Eric Guevara, Víctor M.Jiménez

Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS),Universidad de Costa Rica, 2060 San Pedro, Costa Rica.*e-mail: [email protected]

El pejibaye es una palma nativa de América tropicalque se cultiva comercialmente en el trópico húmedo,principalmente en Brasil, Perú, Colombia y CostaRica. Tanto los frutos como el corazón de la palma(palmito) son de interés. Los primeros tienen diversosusos (como alimento humano y animal, para laelaboración de harinas, la extracción de aceites ypara ensilaje), constituyen una fuente alta de energíay nutrientes. El palmito, por otro lado, es importanteen el mercado gourmet y representa una fuente defibra dietética. Si bien se han identificado yseleccionado genotipos con características muyventajosas, su reproducción clonal por mediosconvencionales es muy difícil, ya que los hijosbasales mueren luego de ser separados de la plantamadre. Los protocolos descritos en los pocosestudios publicados sobre cultivo in vitro de pejibayeson poco reproducibles. La mayoría de las palmasson recalcitrantes al cultivo in vitro y el pejibayepresenta, además, una alta diversidad genéticaque obliga a adaptar los protocolos a los diferentesgenotipos. El presente estudio pretende establecerlas bases para lograr la multiplicación in vitro devariedades promisorias de pejibaye presentes enCosta Rica. Para ello, se desinfectaron y colocaron

hojas e inflorescencias inmaduras en medios decultivo con diferentes tipos, combinaciones yconcentraciones de reguladores de crecimiento yantioxidantes. Con ambos tejidos se logró ladesinfección del 100% del material y seestablecieron las mejores condiciones para laformación de callo (tipo de antioxidante, tamañodel explante, condición lumínica y t ipo,combinación y concentración de reguladores decrecimiento). Los callos provenientes de hojasfueron friables y de coloración blancuzca, enalgunos casos translúcidos; mientras que loscallos provenientes de inflorescencias teníanapariencia embriogénica con aglomeracionesredondeadas de colores blanco y verde. Como pasoa seguir, se pretende aumentar la tasa de crecimientode los callos generados a partir de la hoja bandera,así como lograr diferenciación de los callosembriogénicos obtenidos a partir de lasinflorescencias inmaduras.

Callus induction from young leaves andimmature inflorescences in peach palm (Bactrisgasipaes, Arecaceae)Peach palm is native to tropical America and iscommercially produced in the humid tropics, mainlyin Brazil, Peru, Colombia and Costa Rica. Both, thefruits and the palm heart (palmito) are of interest.The former have many uses (as food and feed, forproduction of flour, oil extraction and silage), being arich source of energy and nutrients. The palm heart,on the other hand, is important for the gourmet marketand is a source of dietary fibber. Eventhough severalgenotypes with outstanding characteristics havebeen identified, their clonal reproduction throughconventional means has been very hard because theoffshoots die after being separated from the motherplant. Protocols described in the few publishedstudies on in vitro culture of the peach palm are notrepetitive. Palms are very recalcitrant to in vitro cultureand in peach palm this is even worst, because itshigh genetic diversity causes that the protocols mustbe adapted almost for each individual genotype. Thepresent study aims to establish the basis for the invitro propagation of potentially useful varieties ofpeach palm that grow in Costa Rica. Therefore, leavesand immature inflorescences were disinfected andcultivated on culture media containing different types,combinations and concentrations of plant growthregulators and antioxidants. Disinfection of 100% ofthe explants and establishment of the best conditionsfor the induction of callus (type of antioxidant, heightof the explants, light condition, and type, combinationand concentration of growth regulators) were achievedfor both genotypes. The calluses from leaves werefriable and whitish in colour, sometimes translucent,while callus from inflorescences had embryogenic

Cultivo in vitro de células, tejidos y órganos

appearance with rounded clusters of white and greencolour. Further work aims at increasing the growthrate of flag leaf-derived callus and at inducingdifferentiation of the embryogenic callus obtained fromimmature inflorescences.

Histología de callos inducidos a partir dehojas y cotiledones de Pouteria lucuma (R.& P. ) , u t i l i zando combinaciones dereguladores de crecimiento y tidiazuronJulio Chico-Ruíz*, Shirley Valderrama-Alfaro, Paola Tejada-Castillo, Luis Collantes Silva

Laboratorio de Fisiología y Cultivo de Tejidos Vegetales. Facultadde Ciencias Biológicas. Universidad Nacional de Trujillo. Av.Juan Pablo II s/n. San Andrés. Trujillo. PERU.e-mail: [email protected]

El ‘lúcumo’, Pouteria lucuma (R&P), obtenido desemillas, muestran variabilidad en la planta comoen el fruto además la producción se inicia al cuartoaño en plantas injertadas y a los 15 años en plantasprovenientes de semillas. Estos problemasagronómicos motivaron la necesidad de aplicar lastécnicas de cultivo in vitro de tejidos vegetales paralograr una propagación rápida, masiva y uniformegenéticamente. Para ello, se evaluaron protocolospara obtener plántulas en laboratorio a partir dehojas y cotiledones. Para ambos explantes se utilizóel medio de cultivo basal completo de Murashige ySkoog (MS) el cual además tenía sacarosa (3%),fitagel (0.5%) y pH 5.5 Las observacioneshistológicas se hicieron con la técnica dehematoxilina–eosina utilizando parafina para cortesen micrótomo. Para la variedad ‘seda’, se utilizaroncotiledones maduros e inmaduros y los tratamientosfueron combinaciones de ANA, 2,4-D y BAP. La mayorformación de embriones globulares fue contratamiento de 5 ppm de BAP y 3 ppm de 2,4-D paracotiledones inmaduros y el tratamiento 5 ppm deBAP y 5 ppm 2,4-D para cotiledones maduros. En eltrabajo con hojas se utilizó 2,4-D a concentraciónde 4.52 μM para inducir callos. Después de 30 díaslos callos se llevaron a las diferentes combinacionesde BAP, TDZ, ANA y 2,4-D. Se observó nuevo tejidomeristemático en callos de var. ‘palo’ a los 80 díasde cultivo y células embriogénicas en callos verdesa los 120 días (ANA 1.07 μM y TDZ 4.54 μM )ocurriendo así organogénesis y embriogénesis en elmismo explante.

Histology of callus induced from leaves andcotyledons Pouteria lucuma (R. & P.), usingcombinations of growth regulators andthidiazuronThe ‘lucumo’ Pouteria lucuma (R & P), grown from seed,show variability in the plant as well as in fruit production

begins the fourth year in grafted plants and 15 inplants from seeds. These agronomic problemsprompted the need to apply the techniques of in vitroculture of plant tissues to achieve a rapid spread,massive, genetically uniform. To this end, protocolswere assessed for seedlings in the laboratory fromthe leaves and cotyledons. Explants were used forboth the complete basal medium Murashige andSkoog (MS) which also had sucrose (3%), phytagel(0.5%) and pH 5.5. Histological technique was donewith hematoxylin-eosin using paraffin microtome. Forvar. ‘seda’ were used mature and immaturecotyledons and treatments were combinations ofNAA, 2,4-D and BAP. The increased formation ofglobular embryos was treated with 5 ppm of BAPand 3 ppm 2,4-D for the treatment of immaturecotyledons and 5 ppm and 5 ppm BAP 2,4-D tomature cotyledons. At work with leaves 2,4-D wasused at a concentration of 4.52 μM for inducing callus.After 30 days the calluses were carried differentcombinations of BAP, TDZ, NAA and 2,4-D. Newmeristematic tissue was observed in callus of var.‘palo’ to the 80 days of age and embryogenic cells ingreen callus var. ‘palo’ to the 120 days of age (ANA1.07 μM and 4.54 μM TDZ) and organogenesis andembryogenesis occurring in the same explant.

Efecto de la luz solar sobre el potencialembriogénico de genotipos cubanos de Glycinemax (L.) MerrillTeresa del Socorro Blanco Tirado1,2*, I. Bermúdez-Caraballoso2,N. Veitía2, D. Torres2, L.R. García2, C. Romero2

1Escuela de Ingeniería Agroindustrial, Instituto Universitario dela Paz, Carretera a Bucaramanga km 15. Barrancabermeja,Colombia. e-mail: [email protected]

2Instituto de Biotecnología de las Plantas, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas, Carretera a Camajuaní km 5.5Santa Clara, Villa Clara. Cuba, CP 54 830.

A nivel mundial, la embriogénesis somática de soyaes una herramienta indispensable en los protocolosde transformación genética. Sin embargo, lasobreexposición de los explantes a lasconcentraciones del ácido 2,4- diclorofenoxiacético(2,4-D) durante las fases de formación y proliferación,es una de las causas de la alta frecuencia deembriones anormales y en consecuencia de la bajatasa de conversión en esta especie. En el cultivo invitro, la luz es uno de los factores que puede afectarel tiempo de inducción y desarrollo de los embrionessomáticos y, hasta el momento, para este propósitose emplean lámparas fluorescentes como fuente deiluminación pero no se ha considerado la luz solar.Por tanto, para disminuir el tiempo de exposición delos explantes al 2,4-D, en este trabajo se evaluó elefecto de la luz solar sobre el potencial embriogénico

8 Cultivo in vitro de células, tejidos y órganos

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de las variedades Cubasoy23, Incasoy24 eIncasoy27. La oscuridad constante se empleó comotratamiento control. Cotiledones inmaduros entre 4-5 mm de longitud fueron colocados con el lado abaxialsobre medio de cultivo (MSD40) e incubados enluz solar y oscuridad constante. A los 22 y 30 díasde establecidos, se evaluó el potencialembriogénico en términos de la frecuencia de laembriogénesis somática (número de explantes queformaron embriones somáticos/número deexplantes cultivados*100) y el número promediode embriones somáticos por explante. Comoresultados se encontró que la luz solar tuvo unefecto significativo sobre la cantidad y frecuenciade formación de embriones somáticos en lasvariedades estudiadas pero el mayor efecto sobreestos dos parámetros se debió al genotipo. Deigual manera, el genotipo es determinante alcomparar los resultados del potencial embriogénicoen las dos fechas de evaluación, concluyendo quela luz solar puede acelerar el proceso embriogénicoúnicamente en genotipos con alta capacidadembriogénica.

Effect of sunlight on embryogenic potential ofGlycine max (L.) Merrill cuban genotypesSoybean somatic embryogenesis is an essential toolfor genetic transformation protocols worldwide.However, the overexposure of explants to growthregulator concentrat ions, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), duringformation and proliferation stages constitute onecause of the high frequency of abnormal embryosand thus the low rate conversion in thisspecies.Light is one factor that may affect the invitro culture time of induction and development ofsomatic embryos. That is why fluorescent lampsare used as light source while sunlight has notbeen considered yet. Therefore, to decrease theexposition time of explants to 2,4-D, the effects ofthe sunlight on the embryogenic potential ofcultivars Cubasoy23, Incasoy 24 and Incasoy 27were evaluated. Constant darkness was used ascontrol treatment. Immature cotyledons 4-5 mmlength were placed with the abaxial side on culturemedium MSD40 and incubated under sunlight andconstant darkness. After 22 and 30 days ofestablishment, the embryogenic potential wasevaluated in terms of the frequency of somaticembryogenesis (number of explants that formedsomatic embryos / number of explants cultivated *100) and the average number of somatic embryosper explant. As a result, sunlight had a significanteffect on the amount and frequency of somaticembryo formation in the studied varieties, but thegreatest effect on these parameters was due to

genotype. Similarly, the genotype is crucial tocompare the results of embryogenic potential in thetwo dates of evaluation. Concluding, sunlight canaccelerate the embryogenic process only forgenotypes with high embryogenic capacity.

Diferencias morfológicas y fisiológicas enrespuesta al 6-BAP de brotes de Tectona grandisL. cultivados en sistemas de inmersión temporalElisa Quiala1, Mónica Meijón2, María de Jesús Cañal2, RobertoRodríguez2, Maité Chávez1, Luis Valledor2, Manuel de Feria1 yRaúl Barbón1

1Instituto de Biotecnología de Las Plantas, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara. Cuba. CP 54 830e-mail: [email protected]

2Area de Fisiología Vegetal, Dpto. Biología de Organismos ySistemas. Universidad de Oviedo, C/Catedrático Rodrigo Urías/n, E-33071, Oviedo, Asturias, España.

Los sistemas semi-automatizados basados en lainmersión temporal (SIT) han permitido mejorar lacalidad de las plantas y la eficiencia de laaclimatización en diferentes especies. Sin embargo,es esencial investigar el efecto de la inmersióntemporal en la fisiología de las plantas obtenidas paraoptimizar las condiciones de cultivo en estosbiorreactores simples. Aunque se ha descrito elefecto positivo de los SIT para varias especies,existen pocos datos de su aplicación en especiesforestales y hay disponible aún menos informaciónacerca de la fisiología de las plantas forestalesproducidas en estos sistemas semi-automatizadoscuando se varía la concentración exógena decitoquinina. Este trabajo tuvo como objetivoinvestigar el efecto de 6-bencilaminopurina (6-BAP) sobre brotes de Tectona grandis L.cultivados en SIT. Como resultado se obtuvo unaalta tasa de multiplicación en los tratamientos con6-BAP y se alcanzó un 100% de plantas con raícesen el tratamiento sin regulador del crecimiento. Sinembargo, el contenido de agua de los brotes seincrementó proporcionalmente con la concentraciónde 6-BAP. El análisis morfométrico mediantemicroscopía electrónica de barrido y la tinción confloroglucinol-HCl revelaron que el incremento de laconcentración de 6-BAP estuvo acompañado porun incremento del tamaño y el área de todo elcomplejo estomático y por una disminución gradualde la deposición de lignina en las paredes de lascélulas vasculares. Los SIT mejoraron tanto laproliferación como el enraizamiento de los brotesde teca y el estudio morfo-fisiológico realizadoconstituye un aporte al conocimiento del efecto del6-BAP sobre plantas forestales cultivadas en estossistemas semi-automatizados.


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Differences in morphological and physiologicalresponses to benzylaminopurine in Tectonagrandis L. shoots cultured in temporaryimmersion systemSemiautomatic system based in temporaryimmersion conditions (TIS) has been improving plantsquality and make acclimatization safer for differentspecies. However, more research on the effects oftemporary immersion on physiology is essentialto optimize culture conditions in these simplifiedbioreactors. Although TIS positive effect has beendescribed for different species there are a fewreports on forestry micropropagation and even lessinformation is available about the physiologicalcharacteristics of in vitro produced plants of forestryin this semiautomatic system when the exogenouscytoquinin concentration is varieties. The aim ofthis research work was to investigate the effect ofBAP in the morphological and physiologicalresponse of in vitro Tectona grandis L. shootscultured in TIS. In vitro Tectona grandis L. shootscultured in TIS with BAP exhibited a highmultiplication rate and a 100% of plants with rootwere observed in the treatment free-regulator ofgrowth. However, shoots water content increasewith the concentration of BAP, proportionally. Themorphometric analysis by scanning microscopyrevealed that the increment of BAP dose wasaccompanied by an increase in sizes and area ofthe whole stomatal complex. Phloroglucinol-HClstaining showed that gradual increment of BAPaffected the deposition of lignin in the vascular cellsand the level of phenolics. TIS were successfulapplied for teak propagation and improve both shootproliferation and rooting. The morpho-physiologicalstudy done in this research work constitutes acontribution to the knowledge of the effect of BAP onforest plants cultivated in these semi-automatedsystems.

Efecto de las dimensiones y la orientación delexplante en la embriogénesis somática deGlycine max (L.) variedad Incasoy-35Jorge Pérez-Pérez1,2*, LR García2, N. Veitía2, I. Bermúdez-Carballoso2, R. Collado2

1Centro de Estudios de Biotecnología Vegetal. Universidad deGranma. Carretera vía Manzanillo, km 17.5, Peralejo, Bayamo,Granma. CP 85 100. e-mail: [email protected]

2Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’de Las Villas, Carretera a Camajuaní km 5.5, SantaClara, Villa Clara. CP 54 830

La soya (Glycine max, L.), constituye uno de los 10cultivos de mayor importancia económica en elmundo, debido a su alto contenido en proteínas, aceite

vegetal, carbohidratos, vitaminas y metabolitossecundarios. Las técnicas de cultivo de tejidosconstituyen un paso importante en el establecimientode programas de mejoramiento genético medianteIngeniería genética. Sin embargo, las metodologíasestablecidas a nivel internacional para laregeneración vía embriogénesis somática presentanbaja eficiencia y son específicas para determinadosgenotipos, no existiendo para variedades cubanas.Por esta razón, el objetivo de este trabajo fue evaluarel efecto de las dimensiones del explante y suorientación en el medio de cultivo en la embriogénesissomática en la variedad cubana de soya INCASoy-35. Para ello, se utilizaron cotiledones inmaduros(2.0 a 4.0mm), colocados en posición adaxial enmedio de cultivo de formación de embrionessomáticos con 40mg.l-1 del ácido 2,4-diclorofenoxiacético en condiciones de luz artificial.El 83% de los explantes formaron embrionessomáticos en el lado adaxial de cotiledones de tresy cuatro milímetros con aproximadamente ochoembriones somáticos por cotiledón. De un total de20 embriones somáticos, el 60% lograron unagerminación completa, de ellos, el 8.3% logróconvertir a planta y fructificar.

Effect of the explant size and orientation insomatic embryogenesis of Glycine max (L.)variety Incasoy-35Soybeans (Glycine max, L.), is one of the 10 mosteconomically important crops in the world due to itshigh content of protein, vegetable oil, carbohydrates,vitamins and secondary metabolites. The tissueculture techniques are a valuable tool for establishinggenetic improvement programs through geneticengineering. However, internationally establishedmethodologies for regeneration via somaticembryogenesis have low efficiency and are specificto certain genotypes, not existing for Cuban varieties.For this reason, the objective of this study was toevatuate the effect of explant size and orientation insomatic embryogenesis of soybean variety INCASoy-35. Immature cotyledons were taken (2.0 to 4.0mm),on position adaxial in culture medium with 40mg.l-12,4-dichlorophenoxyacetic acid in artificial lightconditions. It was possible to form direct somaticembryogenesis in all treatments. The 83% of theexplants formed somatic embryos in adaxial side ofcotyledons of three to four millimeters with about eightembryos per cotyledon. Of a total of 20 embryos,60% achieved complete germination, of these, 8.3%achieving convert plant and fruit.

Regeneración de plántulas de maní (Arachishypogea, L) a partir de yemas de semillasgerminadas in vitro


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Jaime Ramiro Hidrobo Luna*, Odalys Llorente, Ma. Del CarmenLópez. e-mail: [email protected]

Grupo de Recursos Fitogenéticos y Mejoramiento Vegetal,Instituto de Investigaciones Fundamentales en AgriculturaTropical (INIFAT), Santiago de las Vegas, Ciudad Habana, Cuba.

El objetivo de este trabajo fue la obtención de unprotocolo de regeneración y multiplicación deplántulas de maní (Arachis hypogea L.), a partir deexplantes provenientes de yemas de semillasgerminadas in vitro de dos variedades de de estegrano: ‘Cascajal Rosado’ (rojo) y ‘Villa Clara’ (crema),para ser utilizado en programas de fitomejoramientoy conservación de germoplasma. La variedad quemejor se comportó fue la ‘Villa Clara’. En primerainstancia se habían probado otras fuentes deexplante a partir de las hojas primarias, peciolos ynudos de plantas inmaduras de maní, tomándosepara este trabajo las yemas que germinaron de lassemillas a los 8 días de ser colocadas en las cápsulaspor brindar los mejores resultados. Se pusieron 200semillas de cada variedad en cápsulas Petri, sobrepapel filtro humedecido cada tres días con aguadestilada. Se produjo una germinación de hasta un100% de las yemas que posteriormente fueroncolocadas en tres diferentes medios de cultivo delos cuales, el que mejor comportamiento tuvo fueaquel que tenía en su composición además de lassales de Murashige y Skoog, 0.33 mg.l-1 de ANA +0.33 mg.l-1 de BAP + 0.5 mg.l-1 Azotobacter, seobtuvo la mayor regeneración de plántulas de hastaun 80%, estas alcanzaron una altura superior a los20cm, con hojas redondeadas y bien formadas,coloración verde clara y el 20% de ellas poseíanabundantes, largas, delgadas y blanquecinasraíces. En este medio de cultivo permanecieronlas yemas por un t iempo de 28 días.Posteriormente,las plántulas obtenidas fueronuti l izadas para su mult ipl icación in vi t ro.Seguidamente se seleccionaron las futuras plantasmadre, a partir de las cuales se continuará lossiguientes experimentos objetivos de este trabajo.

Inorganic nutrient manipulation for improvementin vitro plant regeneration in J-104 rice cultivarMaylin Pérez Bernal*, Magalis Delgado Rigo and Carlos AlbertoHernández Díaz

Research Department. Center for Genetic Engineering andBiotechnology of Sancti Spiritus. P.O.Box 83, PC 60 200, SanctiSpiritus, Cuba. *e-mail: [email protected]

The regeneration potential of plants is known to beinfluenced by extrinsic supply of nutrients in the tissueculture media. The experimental determination ofoptimal nutrient levels is complex. Even within aspecies and cultivars, there may be different nutrientsrequirements during plant regeneration. Recentreports have described an effective and versatile

regeneration medium applicable to some Cuban ricevarieties (IACuba-17, IACuba-19, IACuba-28 andReforma). But, at present, J-104 is the most importantcommercial cultivar and the in vitro regeneration ofplants has been slow and difficult. For that reason,the purpose of this study is the optimization of levelsof some inorganic nutrients, during regeneration stageof J-104 rice calli, so as to increase the plantregeneration efficiency. There were proved sixinorganic salts (MnSO4, ZnSO4, KH2PO4, CoCl2,CuSO4 and H3BO3) in the regeneration mediumreported for Cuban rice cultivars. Embryogenic calliwere used as explants. The regeneration processtook place into 45 days and the shoots were isolatedcarefully from the calli. The regeneration efficiencywas expressed as the number of shoots germinatedper callus. Significant improvement in shootgermination was observed with the addition of saltscompared with control without them, excepting theH3BO3 which caused slow development ofembryogenic structures, retarding the shoot formation.The use of 2.5 mg.l-1 of CuSO4 and 1.25 mg.l-1 ofCoCl2 had the main stimulatory effect on regenerationefficiency. Synergistic effect was observed for bothsalts and then the regeneration efficiency increased2.5 times compared with the control. These resultsallow us to have a specific and efficient regenerationmedium for J-104, which must be applied to thegenetic transformation of this important rice variety.Therefore, these results revealed the genotype-effect on inorganic nutrient requirements during invitro rice regeneration.

Empleo de nutrientes inorgánicos paraoptimizar la regeneración in vitro de la variedadde arroz J-104La regeneración in vitro de plantas es afectadadirectamente por el suministro de nutrientesinorgánicos a través del medio de cultivo. Ladeterminación de los niveles óptimos de estosnutrientes puede ser compleja, si se tiene encuenta que cada especie o cultivar tienen susrequerimientos específicos. Informes recientes handescrito un medio de cultivo de regeneracióneficiente y versátil para diferentes variedadescubanas de arroz (IACuba-17, IACuba-19, IACuba-28 y Reforma), pero no resulta efectivo para J-104, que es la principal variedad comercial del paísy está sujeta a un proceso de transformacióngenética. Mediante el manejo de los nutrientesinorgánicos del medio de cultivo podría mejorarse lacalidad su regeneración. El objetivo de este trabajofue ensayar el efecto de varios tratamientos con salesinorgánicas (MnSO4, ZnSO4, KH2PO4, CoCl2, CuSO4y H3BO3) sobre la eficiencia de la regeneración debrotes a partir de callos embriogénicos de J-104. Seutilizó como medio de cultivo de partida el referido


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para la regeneración de las variedades cubanas.La eficiencia de regeneración se expresó como elnúmero de brotes germinados por callo. Unincremento significativo en este parámetro fueobservado en todos los tratamientos respecto alcontrol, exceptuando el H3BO3 que provocó unretardo en el crecimiento de las estructurasembriogénicas. Con 2.5, 5 mg.l-1 de CuSO4 y 1.25mg.l-1 de CoCl2 se logró la mayor producción de brotespor callo, notándose, además un efecto sinérgico deambas sales, que aumentó 2.5 veces la eficienciade regeneración respecto al control. Estos resultadospermiten disponer de un medio de cultivo deregeneración eficiente para la variedad J-104, lo cuales indispensable para establecer un protocolo detransformación genética. Además, es una evidenciadel efecto del genotipo en los requerimientos denutrientes inorgánicos durante la regeneración in vitrode arroz.

Indicadores bioquímicos y aspectos de lamorfología en genotipos de cafeto tolerantesa la sequía, conservados in vitroMaría Esther González1*, Yanelis Castilla1, Argelys Kessel1,Yuniet Hernández1 y Ramón Ramos2

1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA). Gaveta Postal1. San José de las Lajas. La Habana, Cuba. CP 12 700e-mail: [email protected]

2Estación Central de Investigaciones de Café y Cacao (ECICC),Cuba.

El café es un producto comercial de gran importanciaa nivel mundial, es el cultivo permanente másextendido en regiones tropicales. Su exportaciónconstituye apreciable fuente de ingresos en divisas,resultando necesario su incremento. El estrés hídricoeleva en 45% el índice de granos malformados,reduce significativamente el crecimiento vegetativoy la producción, afectando los rendimientos. Medidasalternativas como prácticas de conservación dehumedad del suelo o riego pudieran contribuir acontrolar afectaciones por déficit hídrico, pero elevaríanlos costos. Por ello, el interés de desarrollar programasde mejoramiento genético para la obtención devariedades resistentes a sequía y portadoras depropiedades importantes. Conociendo las ventajas quelos métodos biotecnológicos ofrecen, se desarrolló estetrabajo relacionado con la inducción de callos a partirde explantes foliares de Coffea canephora variedadRobusta, genotipos C-47, C-183 y C-191 resistentes asequía, y con el estudio de diferentes reguladores, sucurva de crecimiento y análisis bioquímicos. Secomprueba la necesidad de combinar 2,4-D y kinetinapara inducir callogénesis. Los patrones de crecimientode callos mostraron comportamiento sigmoidal concinco fases: Lag, exponencial, crecimiento lineal,

desaceleración y estacionaria, mostrando patrón similaren los genotipos, variando solo en fase Lag, donde C-183 y C-191 mostraron crecimiento más lento que C-47. Las proteínas totales presentaron incremento hasta70 días, siendo mayores en C-47. A partir de 70 días,se observó reducción de estos valores. Los patronesproteicos de la curva de crecimiento de callos reflejaronpolipéptidos entre 27 y 71 kDa en el período decrecimiento. El máximo valor de azúcares reductoresse observó el día de inoculación de los explantes, seobservó reducción significativa de 0 a 18 días, hastaalcanzar mínimo valor a los 90 días. El análisismorfológico mostró el potencial embriogénico de lascélulas, permitiendo diferenciar las fases de lacallogénesis. Por las propiedades favorables que estosgenotipos poseen, los resultados son de interés en elproceso de su caracterización.

Regeneración por embriogénesis somática delclon de yuca ‘INIVIT Y 93-4’Víctor R. Medero Vega*, Aymé Rayas, Jorge López, ManuelCabrera, Milagros Basail, Germán Rodríguez, Marilyn Martínez,Marlenys Torres, Diasnery Arce, Carmen C. Pons

Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT).Apdo. 6, Santo Domingo, Villa Clara, Cuba. CP 53 000.e-mail: [email protected]

En el Programa de Mejoramiento Genético del cultivode la yuca en Cuba se han obtenido varios clonescomerciales y actualmente se encuentra en fase degeneralización el genotipo promisorio ‘INIVIT Y 93-4’, que reúne las características morfológicas y elgrado de adaptabilidad necesario para mitigar losefectos de los huracanes. Sin embargo, en algunasregiones del país se afecta su calidad culinaria debidoa un ligero sabor amargo provocado por el altocontenido de ácido cianhídrico. En el laboratorio deBiotecnología del INIVIT se ha trabajado en laregeneración de plantas de yuca por embriogénesissomática y se ha encontrado una alta dependenciadel genotipo a la respuesta embriogénica in vitro. Eltrabajo se realizó con el objetivo de lograr laregeneración vía embriogénesis somática del clonde yuca ‘INIVIT Y 93-4’, para el mejoramientogenético y la propagación masiva. Se evaluaron comoexplantes ápices de yemas apicales y axilares deplantas cultivadas in vitro. Para la inducción de callosse utilizó el medio de cultivo propuesto por Murashigey Skoog (MS) con diferentes concentraciones de2,4-D y para la germinación de los embrionessomáticos el medio de cultivo MS con 0.1 mg.l-1 deBAP, 0.01 mg.l-1 de ANA, 1 mg.l-1 de AG3 y phytagel.La elevada capacidad para la formación de calloscon estructuras embriogénicas mostrada por losápices de yemas axilares de plantas cultivadas invitro de este genotipo (68.9%), constituye un


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resultado novedoso y una alternativa eficaz para laregeneración de plantas por esta vía. Además, selogró un 51.7% de formación de callos conestructuras embriogénicas de alta frecuencia y un63.3% de germinación de los embriones somáticosobtenidos.

Regeneration by somatic embryogenesis ofcassava clone ‘INIVIT Y 93-4’In the Cassava Breeding Program in Cuba haveobtained several commercial clones and is beencurrently carrying out the phase of generalizationthe promising genotype ‘INIVIT Y 93-4’, whichbrings together the morphological characteristicsand degree of adaptability required for mitigate theeffects of hurricanes. However, in some regions ofcountry the culinary quality is affected due to aslightly bitter taste caused by the high content ofhydrocyanic acid. The laboratory of Biotechnologyat INIVIT has been worked in the cassava plantregeneration by somatic embryogenesis and hasbeen found a high dependence on genotypeembryogenic response in vitro. The work wascarried out with the objective of regeneration viasomatic embryogenesis of clone ‘INIVIT Y 93-4’,for breeding and mass propagation. Apices of apicaland axillary buds of plants grown in vitro wereevaluated as explants. Murashige and Skoog (MS)culture medium supplemented with differentconcentrations of 2,4-D was used for induction ofcallus and culture medium MS supplemented with0.1 mg.l-1 BAP, 0.01 mg.l-1 NAA, 1 mg.l-1 GA3 and‘Phytagel’ for somatic embryo germination. Thehigh capacity for the formation of callus withembryogenic structures shown by the apices ofaxillary buds of in vitro plants of this genotype(68.9%), is a novel result and effective alternativefor the regeneration of plants in this way. In addition,a 51.7% formation of embryogenic callus with highfrequency structures and a 63.3% germination ofsomatic embryos obtained were achieved.

Enraizamiento in vitro de caña de azúcar(Saccharum officinarum L.) en Biorreactoresde Inmersión Temporal (BIT ®). Análisishistológico de la formación de raícesMariela Cid Ruíz, Lelurlys Nápoles Borrero, Danilo PinaMorgado, Maritza Escalona Morgado

Laboratorio de Cultivo de Células y Tejidos. Centro deBioplantas. Universidad de Ciego de Ávila. Carretera aMorón, km 9. CP 69 450. Ciego de Ávila. Cuba.e-mail: [email protected]

El cultivo in vitro de la caña de azúcar mediante lainmersión temporal permite una mayor tasa de

multipl icación y un aumento de la calidadmorfológica de los brotes lo cual se traduce enuna mayor supervivencia de las plantas en laacl imatización. Sin embargo, la pr incipalinsuficiencia de este protocolo radica en que losbrotes elongados después de la multiplicación enel Biorreactor de Inmersión Temporal (BIT®)necesitan individualizarse y colocarse en frascosdel cultivo convencional en medio líquido para elproceso de enraizamiento in vitro, lo que afecta laeficiencia económica así como su calidadfisiológica. Se evaluó la influencia de las formasde cultivo (líquido convencional y BIT®) y el tipoexplante (brotes individuales y agregados debrotes) durante la fase de enraizamiento in vitro ysu efecto en la supervivencia durante laaclimatización. Se realizó, además, un estudiohistológico de la formación de raíces. Se demostróque los brotes en los agregados emitieron raícesfuncionales (6.6 raíces/brote) lográndose un altoporcentaje de supervivencia (90%) sin diferenciassignificativas de los brotes individuales. El análisishistológico demostró que las raíces en los brotesque enraizaron de forma individual así como losque enraizaron en agregados presentaron el mismopatrón de origen celular a partir de la continuidad delcrecimiento de las células del parénquimaperivascular. Los brotes que enraizaron en agregadosen el BIT® a diferencia de los individuales, presentaroncaracterísticas estructurales bien definidas y grandesarrollo de la caliptra.

In vitro rooting of sugarcane (Saccharumofficinarum L.) in Temporary InmersionBioreactors. Histology of roots formationIn vitro culture of sugarcane by TemporaryInmersion Bioreactors (BIT) permits increasesin multiplication rates and in the morphologicalquality. The latter allows to achieve higherpercentages o f p lant le ts surv iva l dur ingacclimatization phase. However, so far the invitro rooting of elongated shoots can only bedeveloped in liquid culture medium throughconvent iona l techn iques. Therefore , thephysiology of explants and the eficiency of theentire process is affected. The aim of this studywas to evaluate the influence of the explant type(individual and aggregates of shoots) and culturesystem (conventional, BIT). Results obtained inthis work showed the induction of functional roots(6 .6 roo ts /shoot ) in aggregates w i th nosignificant differences when compare to individualshoots. The histological analysis demonstratedthe same pat tern o f ce l lu lar or ig in f romperivascular parenquima in both, aggregates andindividual shoots. Rooted shoots coming from


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aggregates showed more defined structuralcharacteristics and higher development ofcaliptra, with respect to individual shoots.

Establisment of embryogenic cell suspensionculture in cassava (Manihot esculenta C.)Iris Capote*, Mayra Osorio2, Maritza Escalona, Evelio Báez

1Laboratorio de Células y Cultivo de Tejidos, Centro deBioplantas, Universidad de Ciego de Ávila, CP. 69 450, Cuba.e-mail: [email protected]

2Instituto de Estudios de Avanzada, (IDEA) Venezuela.

The economical relevant and usability of Manihotesculenta, Crantz culture had been increasedrecently. The organogenesis process has someinconvenient due to low multiplication rate andmanipulation operations. The somatic embryogenesissystem could avoid these inconvenient. Theexperimentation was carried out with plantlets fromtwo Venezuela’s clones (76 y 92). For embryogeniccallus formation was used immature leaves at 8 daysage. Different concentrations of Picloram and BA wereevaluated. Callus formation was in media culture with50 μM Picloram and the further subculture every 30days in 4.44 μM of BA permit the somatic embryosformation. The best response on embryos quality wasobserved at 30 days in clone 76. The establishmentof embryogenic cell suspension culture directly ofthe explant was achieved from immature leaves at 8days with 50 μM Picloram. The embryos formationin the liquid medium culture was observed at 20 daysusing MS medium without plant growth regulator.

Establecimiento de suspensiones celularesembriogénicas de yuca (Manihot esculenta C.)El cultivo de Manihot esculenta C. ha incrementadosu importancia y utilización de forma ascendente.El proceso de propagación vía organogénesispresenta como limitaciones un elevado número deoperaciones manuales y bajos coeficientes demultiplicación que repercuten en los costos deproducción; mientras que la puesta a punto de unsistema de regeneración por embriogénesis somáticadisminuye estas dificultades. Con el objetivo deestablecer cultivos embriogénicos se utilizaron dosclones de yuca venezolanos (76 y 92). Comoexplante se emplearon las hojas inmaduras deplántulas in vitro de 8 días de cultivo. En la formaciónde callo embriogénico se evaluaron diferentesconcentraciones de Picloram así como BA en ladiferenciación de los embriones somáticos. ElPicloram 50 μM y el posterior subcultivo a 4.44 μMde BA logró la formación de embriones somáticosen el clon 76 a los 20 días de cultivo con una altaeficiencia. El establecimiento de suspensiones

celulares embriogénicas a partir de hojas inmadurasin vitro directamente en medio de cultivo líquido selogró con 50 μM Picloram. La diferenciación de losembriones somáticos en diferentes estadios dedesarrollo se alcanzó a los 20 días en medio MS sinreguladores del crecimiento.

Influencia de la sacarosa en las característicasmorfofisiológicas de plantas in vitro de Pinuscaribaea Morelet var. caribaeaMaité Chávez*, Manuel de Feria, Raúl Barbón, Mariana La O,Marta Pérez, Felipe Jiménez-Terry, Elisa Quiala, DanielAgramonte

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas.

Carretera a Camajuaní km 5.5. Santa Clara, Villa Clara, Cuba.e-mail: [email protected]

El género Pinus ha sido clasificado como recalcitranteen relación con la formación de raíces in vitro. Elpresente trabajo se realizó con el objetivo de evaluarla influencia de la sacarosa en las característicasmorfofisiológicas de plantas cultivadas in vitro Pinuscaribaea var. caribaea. Se evaluó además, larespuesta de estas plantas en la fase deenraizamiento con diferentes concentraciones de AIBy diferentes concentraciones de nutrientesinorgánicos (50 y 100%). Los mejores resultados sealcanzaron con 50 y 60 g.l-1 de sacarosa, con unamenor formación de nuevos brotes y mayoresporcentajes de materia seca. Con 60 g.l-1 de sacarosa,se observaron acículas más diferenciadas, muysimilares a las desarrolladas en condiciones naturales,las plantas presentaron un color verde más intenso yel olor característico de los aceites esenciales que sepercibe al macerar tejidos de árboles adultos. En lafase de enraizamiento, independientemente de laconcentración de sacarosa (30-60 g.l-1) que dio origena las plantas in vitro, al incrementarse la concentraciónde AIB, se incrementó la longitud de las plantas. Parael porcentaje de materia seca, la respuesta fuediferente, pues en las plantas obtenidas con 30g.l-1 de sacarosa, cuando se incrementó laconcentración de AIB disminuyó el porcentaje demateria seca, mientras que, en las plantasobtenidas con 60 g.l-1 ocurrió lo contrario. A lasplantas desarrolladas con 60 g.l-1 de sacarosa, ycolocadas después en medio de cultivo deenraizamiento con reducción del 50% de losnutrientes inorgánicos, se les cuantificó el mayorporcentaje de residuos de la pared celular (47.95%).Todo lo anterior, evidencia la importancia que tieneestudiar el efecto de la sacarosa en el medio de cultivoen función de obtener plantas más preparadas paralograr el enraizamiento in vitro.


15Influence of sucrose on the morpho-physiological characteristics of Pinus caribaeaMorelet var. caribaea in vitro plantsThe genus Pinus has been classified as recalcitrantin relation to in vitro root formation. This work wascarried out to evaluate the influence of sucrose onthe morpho-physiological characteristics of Pinuscaribaea var. caribaea in vitro plants. Once in therooting phase, the effect of different IBA as well asinorganic nutrients concentrations was also evaluated.Best results were obtained when 50 and 60 g.l-1 ofsucrose was used leading to a less formation of newshoots and higher percentages of dry matter. With60 g.l-1 of sucrose, more differentiated needles wereobtained, very similar to those observed in naturalconditions. In the rooting phase, regardless of theconcentration of sucrose (30-60 g.l-1) which gave riseto in vitro plants, with increasing concentration ofIBA increased the length of the plants. For thepercentage of dry matter, plants placed in 30 g.l-1 ofsucrose showed a decrement in dry matter when theIBA concentrations increased while the opposite wasobserved in plants placed in 60 g.l-1 of sucrose.Plantlets coming from a subculture in 60 g.l-1 ofsucrose transferred to a rooting culture medium witha 50% reduction of inorganic nutrients showed thehighest percentage of cell wall residues (47.95%).Altogether our results pinpoint the importance ofusing sucrose as an additive during pre-rooting phasesto improve Pinus caribaea Morelet var. caribaea invitro root formation.

Efecto del tipo de explante en la formación debrotes en Phaseolus vulgaris L. var. CIAP 7247N. Veitía1*, R. Collado1, I. Bermúdez-Caraballoso1L.R. García1, D.Torres1, C. Romero1, G. Angenon2

1Instituto de Biotecnología de las Plantas, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5, SantaClara, Villa Clara, Cuba, CP 54 830

2 Laboratory of Plant Genetics. Vrije Universiteit Brussel. Belgium.e-mail: [email protected]

La regeneración de plantas medianteorganogénesis directa e indirecta en frijol común(Phaseolus vulgaris L.) presenta dificultades y varíaen dependencia del genotipo. Es por ello, quelos protocolos que se han descrito son pocorepetibles y se concentran en un grupo limitadode variedades. La producción de brotes a partir decallos se restringe a pocos trabajos y estárelacionada con el tipo de explante para suformación. El presente trabajo tuvo como objetivoevaluar el efecto del tipo de explante en laformación de brotes a partir de callos de la variedad

cubana de frijol CIAP 7247 que se formaron encondiciones de luz artificial y oscuridad. Comoexplantes se empleó el nudo cotiledonal con uncotiledón y el nudo cotiledonal con los dos cotiledones.Estos fueron colocados en el medio de cultivo para laformación y multiplicación de callos. Durante la formaciónde los callos se mantuvieron 7 días en la oscuridad yluego fueron transferidos a la luz (artificial) durante 14días y otros fueron mantenidos en la oscuridad durantelos 21 días de cultivo, por lo que se establecieron cuatrotratamientos. Los callos formados en cada tratamientose colocaron en el medio de cultivo para la formaciónde brotes. Las evaluaciones consistieron en determinara los 21 días el número de brotes por callo. Losresultados mostraron que el tipo de explante tuvo unamayor influencia en la formación de brotes que lascondiciones de cultivo. Los callos formados en el nudocotiledonal con un solo cotiledón presentaron mayornúmero de brotes que los formados en el nudocotiledonal con los dos cotiledones. Los brotesformados se caracterizaron por presentar pequeñotamaño y la presencia de hojas diferenciadas. Sedemostró que es posible la formación de brotes deesta especie y para ello es necesario tener en cuentael tipo de explante.

Effect of explant type and light condition on shootformation in Phaseolus vulgaris L. var. CIAP 7247Plant regeneration through out direct and indirectorganogenesis in common bean (Phaseolus vulgarisL.) is difficult and varies depending on the genotype.For this reason, the protocols described are hardlyrepeatable and concentrate on a limited group ofvarieties. Shoot production from callus is restricted tofew publications and it is related to the type of explantfor their formation. This study aimed to evaluate theeffect of explant type on shoot formation from callus ofthe Cuban bean variety CIAP 7247 formed in light anddark conditions. Cotyledonal node with one cotyledonand both cotyledons were used as initial explant. Theywere placed in culture medium for callus formation andmultiplication. Calluses were maintained 7 days indarkness, and then transferred to light for 14 days duringthe formation. Others were kept in dark for 21 days ofculture, completing four treatments. Calluses formedin each treatment were placed in the culture mediumfor shoot formation. Evaluations to determine the numberof shoots per callus were carried out to the 21 days.The results showed that the type of explant had a greaterinfluence on the formation of shoots. Callus formed atthe cotyledonal node with one cotyledon reached ahighest number of shoots than in the cotyledonal nodewith two cotyledons. Shoots formed are characterizedby small size and the presence of differentiated leaves.It is possible to obtain shoot formation in this speciestaking into account the type of explant.


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Influencia del genotipo en la embriogénesissomática en dos especies de caoba: Swieteniamahagoni (L.) Jaqc. y Swietenia macrophylla KingR. Barbón, I. Borroto, R. Collado, M. Pérez, M. La O, E. Quiala,M. de Feria, D. Agramonte, F.Jiménez, M. Chavéz.

1Instituto de Biotecnología de las Plantas, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba, CP 54 830

Swietenia mahagoni (L.) Jacq. y Swieteniamacrophylla S. son especies maderables másvaliosas del mundo y pertenecen a la familiameliaceae. Se conoce con los nombres comunesde caoba. En la actualidad estas especies casi nose comercializan y han sido incluida en el apéndiceII de CITES como especies amenazadas. Debido ala creciente demanda de productos forestales sehace cada vez más necesario el establecimiento ydesarrollo de métodos de propagación más eficientes.La presente investigación se realizó con el objetivode estudiar la influencia del genotipo en laembriogénesis somática en dos especies de caobasS. mahagoni (L.) Jaqc. y S. macrophylla K. en mediode cultivo semisólido para lo cual se utilizaron comomaterial vegetal inicial secciones cotiledonales. Losresultados demostraron que en S. mahagoni se logróun 95.30% de formación de callo a partir de seccionescotiledonales, mientras que en S. macrophylla seobtuvo un 97.02%. En la formación y diferenciaciónde embriones somáticos el mejor resultado se logrócon una concentración de 4.0 mg.l-1; con la cual seobtuvieron los mayores porcentajes de ESAF yESBF para S. mahagoni (55.0% y 92.0%) y de S.macrophylla (41.02% y 20.51%). En la especie S.mahagoni solo se obtuvo un 36.7% de embrionessomáticos por callo y embriones en etapa globular,torpedo y cotiledonal, mientras que S.macrophyllafue de un 43.35%. Se demostró la necesidad paraambas especies de una fase de maduración paraincrementar el porcentaje de germinación de losembriones somáticos para ambas especies. Losmayores porcentajes de germinación completa(72.0% y 82.8%) y parcial (54.0% y 60.0%) selograron en un medio de cultivo con 0.25 mg.l-1 de6-BAP.

Influence of genotype on somaticembryogenesis in two species of mahogany:Swietenia mahagoni (L.) Jaqc. and Swieteniamacrophylla KingSwietenia mahagoni (L.) Jacq. Swietenia macrophyllaand S. are most valuable wooded species in the worldand belong to the family Meliaceae. It is known asthe common names of mahogany. Today thesespecies are hardly traded and have been included inAppendix II of CITES as threatened. Due to the

increasing demand for forest products is becomingincreasingly necessary to the establishment anddevelopment of more efficient methods of propagation.This research was realized with the aim of studyingthe influence of genotype on somatic embryogenesisin two species of mahogany S.mahagoni (L.) Jaqc.and S. macrophylla K. semisolid culture medium towhich were used as starting material cotyledonsections. The results showed that in S. mahagoniachieved a 95.30% of callus formation from cotyledonsections, while in S. macrophylla was obtained97.02%. In the formation and differentiation of somaticembryos the best result was achieved with aconcentration of 4.0 mg.l-1, which were obtained withthe highest percentages of ESAF and ESBF for S.mahagoni (55.0% and 92.0%) and S. macrophylla(41.02% and 20.51%). In the species S. mahagoni onlyachived 36.7% of somatic embryos per callus andglobular stage embryos, torpedo and cotyledonal, whilea S.macrophylla was 43.35%. It showed the need forboth species in a maturation phase to increase thepercentage of germination of somatic embryos for bothspecies. The highest percentages of full germination(72.0% and 82.8%) and partial (54.0% and 60.0%) wereachieved in a culture medium supplemented with 0.25mg.l-1 of 6-BAP.

Enraizamiento in vitro de Bambusa vulgaris var.vulgaris Schrader ex WendlandYudith García-Ramírez*, Marisol Freire-Seijo, Blanca Rosa,Ortelio Hurtado

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5.Santa Clara, Villa Clara. Cuba. e-mail: [email protected]

La propagación in vitro de Bambusa vulgaris var.vulgaris Scharder ex Wendland se hace necesariapor el potencial que este tipo de planta posee enla reforestación, conservación de los suelos, en lafabricación del papel y como forraje ganadero.Desarrollar protocolos de propagación víaorganogénesis y embriogénesis somática sería unaalternativa eficiente para propagar esta especie yaque se adapta bien a las condiciones de Cuba. Elcultivo de tejidos constituye una alternativaeficiente para la propagación masiva de bambúes.Con el objetivo lograr el enraizamiento in vitro deB.vulgaris se empleó como material vegetal brotesen el quinto subcultivo de multiplicación in vitro.Se adicionó al medio de cultivo TDZ (tidiazurón)(0, 0.3, 0.6 mg.l-1) y AIB (ácido indol-3-butírico)(20 mg.l-1) en dos fases en el enraizamiento in vitro.Se cuantificó a los veinte días de cultivo el númerode brotes con raíces, largo de la raíz y porcentajede supervivencia. Los resultados demostraron queel tratamiento donde se empleó TDZ a una


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concentración de 0.6 mg.l-1 se obtuvo el porcentajemás alto de número de brotes con raíces in vitro(88.2%) y el mayor porcentaje de supervivencia (50%)de Bambusa vulgaris var. vulgaris.

Obtención de plantas in vitro vía organogénesisen sorgo Sorghum bicolor L. Moecch variedadcomercial CIAP-2E- 95Silvio Martínez *1.2, RG. Kosky1, L. Posada-Pérez1, R. Barbón1,M. Acosta-Suárez1, Maritza Reyes1, Amado Pérez1

1Instituto de Biotecnología de las Plantas.Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera Camajuaní km 5.5 SantaClara. Villa Clara. Cuba CP 54 830

2 Sede Universitaria Municipal Camajuaní. Juaduin Paneca 62-TO. Camajaní. Villa Clara. Cuba. *e-mail: [email protected]

El presente trabajo se realizó con el objetivo de obtenerplantas in vitro vía organogénesis directa en sorgo(Sorghum bicolor (L) Moecch) variedad comercial CIAP-2E- 95, para ser utilizadas en la formación de callos.Como explantes iniciales se tomaron semillas madurasde plantas que crecieron en condiciones controladas,las cuales fueron desinfectadas en alcohol 70% porun minuto, hipoclorito de sodio (3%) por 30 minutos,seguido de tres enjuagues con agua esterilizada. Esasfueron pregerminadas en un medio de cultivo quecontenía las sales propuestas por Murashige y Skoog(MS), mio-inositol (100 mg.l-1), sacarosa (3%), pH 5.7,fitagel (2.5 g.l-1). Sobre la base de este mismo mediode cultivo se estudiaron deferentes concentracionesde 6-bencilamonopurina (6-BAP) y kinetina (K), pararla multiplicación de los brotes. Empleando 0.15 mg.l-1de 6-BAP en el medio de cultivo de multiplicación seobtuvo el mayor número de brotes por explante y seestimuló su longitud. Después de siete subcultivos demultiplicación, con una frecuencia de 15 días fuerontransferidos a un medio de cultivo libre de reguladores decrecimiento con las sales MS, mio-inositol, tiamina, fitagel(2.5 g.l-1), a pH 5.7. En este medio de cultivo se evaluarontres concentraciones de sacarosa (20, 40 y 60 g.l-1), paraestimular el engrosamiento de los brotes. El mayor grosorde los brotes se manifestó de forma significativa a los21 días del subcultivo, en el medio de cultivo con 40g.l-1 de sacarosa, donde las plantas también mostraronmayor altura y número de raíces.

Obtention of sorgo (Sorghum bicolor (L)Moecch), commercial variety CIAP-2E- 95 in vitroplants via organogénesisThe present work was carried out with the objectiveof to obtain in vitro plants of sorgo (Sorghumbicolor (L) Moecch), commercial variety CIAP-2E-95, via direct organogenesis for callus formation.Mature seeds of plants grown under controlled

conditions were used as initial explants. They weredisinfected in alcohol 70% during one minute,hypochlorite of sodium (3%) for 30 minutes,afterwards three washes with sterilized water. Seedswere pregerminated in Murashige y Skoog (MS)culture medium with mio-inositol (100 mg.l-1) sucrose(3%), pH 5.7, fitagel (2.5 g.l -1). Differentconcentrations of 6-benzylaminopurine (6-BAP) andkinetin (K) using the same culture medium werestudied for buds multiplication. The biggest numberof buds by explant was achieved, and their longitudewas stimulated, using 0.15 mg.l-1 6-BAP in themultiplication medium. Buds was transferred to aculture medium free of growth regulators with the MSsalts, mio-inositol, thiamina, fitagel (2.5 g.l-1), pH 5.7,after seven multiplication subcultures, with afrequency of 15 days. Three sucrose concentrations(20, 40 and 60 g.l-1) were evaluated in this medium tostimulate and enlarge the buds. The biggestsignificant bulk of buds was showed after 21 days ofsubculture adding 40 g.l-1 sucrose to the medium.Explants also showed bigger height and number ofroots.

Variabilidad morfológica de embrionessomáticos de FHIA-21 (Musa AAAB) durante lafase maduración y germinaciónLeyanis García-Águila*, Rafael G. Kosky, Yelenys Alvarado-Capó, Zoe Sarría, Maritza Reyes

Instituto de Biotecnología de las Plantas.Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera Camajuaní km 5.5. SantaClara. Villa Clara. Cuba CP. 54 830.

La propagación masiva de plantas a través de lautilización de embriogénesis somática constituyeuna interesante propuesta para el género Musa.Esta brinda la posibilidad de obtener gran cantidadde plantas por la capacidad i l imitada demultiplicación secundaria de los embrionessomáticos. El empleo de medios de cultivos líquidoaumenta las ventajas de este sistema deregeneración por la reducción de los costos,posibi l idad de automatización, manejo decondiciones de cultivo y facilitación de lasoperaciones (cambio de medio de cultivo, cosechade embriones, etc). Sin embargo, se ha observadouna diversidad morfológica de los embrionessomáticos durante la fase de maduración y suefecto en la germinación y formación de plantas.Por esta razón, este trabajo tuvo como objetivodeterminar el efecto de densidad de inoculaciónsobre la morfología de embriones de FHIA-21. Paraello, se adicionaron 0.2, 0.4, 0.6 y 0.8 g de masafresca (MF) en Erlenmeyers de 250 ml de capacidadque contenían 30 ml de medio de cultivo líquido demaduración. A los 30 días se efectuó la evaluación


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morfológica de los embriones a través de ladescripción de los cambios observados,determinación de la longitud (mm) y análisis histológico.Posteriormente, los embriones se colocaron en mediode cultivo semisólido de germinación para la formaciónde plantas. Los resultados demostraron el efecto de ladensidad en la variabilidad morfológica de los embrionesdurante la fase de maduración y su efecto sobre lagerminación. Los embriones cultivados en las menoresdensidades de inoculación (0.2 y 0.4 gMF) presentarongran variabilidad morfológica dada por la germinaciónparcial ya sea del primordio apical o radicular y por ladiversidad de tamaños. Las secciones histológicasrevelaron un crecimiento irregular de la epidermis y laformación yemas de apariencia adventicia. Esto trajocomo consecuencia menor porcentaje de embrionesgerminados y las plantas formadas presentaronmalformaciones en el crecimiento (no definición delpseudotallo y ausencia de raíces). Por otra parte, losembriones cultivados a 0.6 gMF mostraron mayoruniformidad del tamaño y evidencias histológicas deformación del meristemo caulinar y radicular, así comoestructuras de reserva. Estos Es presentaron mayoresporcentajes de germinación y formación de plantascaracterísticas morfológicas adecuadas (pseudotallodefinido, altura de 1.0 a 1.5 cm, de dos a tres hojasabiertas y más de dos raíces) para la transferencia acondiciones ex vitro.

Efecto de la densidad de inoculación en lamaduración de embriones somáticos de FHIA-21 (Musa AAAB) a escala productivaZoe Sarría*, Robin Triana, Leyanis García-Águila, Rafael G.Kosky, Alexis M. Rodríguez, Blanca Pérez, Maritza Reyes,Tereza Salabarría, Elizabeth Peralta, Eloisa Rodríguez, LisveyConcepción, Yudith Sánchez, Zaida Pérez, Marlon Mesa,Osmani Jacomino. *Autor para correspondencia

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní. km 5.5.Santa Clara. Villa Clara. Cuba. CP 54830e-mail: [email protected]

En plátanos y bananos la embriogénesis somática seha utilizado como un sistema de regeneración deplantas potencialmente más eficiente que laorganogénesis, debido a la presencia de los dospolos, la raíz y brotes en el mismo medio de cultivoque permite obtener mayores volúmenes de plantasen menor período. El objetivo de este trabajo fue

determinar el efecto de la densidad de inóculo en lamaduración de embriones somáticos de FHIA-21 (MusaAAAB), en medios de cultivo semisólido a escalaproductiva. Para ello, se adicionaron 0.2, 0.4, 0.6, 0.8y 1.0 g de masa fresca (MF) en frascos de 250 ml decapacidad que contenían 25 ml de medio de cultivosemisólido de maduración. A los 30 días de cultivo secuantificó la masa fresca (g) de los embrionessomáticos y posteriormente fueron transferidos amedio de cultivo semisólido de germinación. A los 30días de cultivo se cuantificó el número de embrionesgerminados y se calculó el porcentaje. Se comprobóque la densidad de inoculación en la fase demaduración influyó en el número de embrionesgerminados. Con la menor densidad de inoculación(0.2gMF) se obtuvo el mayor número de embrionesgerminados. Este aspecto debe tenerse en cuantapara la propagación masiva de plantas de este cultivarde plátano mediante embriogénesis somática,especialmente para la planificación de la produccióna gran escala. Se obtuvieron por esta vía 14 500plantas.

The effect of some hormones and activatedcharcoal levels on in vitro rooting of artichoke(Cynara scolymus L. CV. Sakiz)1Meliha Temirkaynak* and 2Nurgül Ercan

1Batý Akdeniz Agricultural Research Institute, Antalya-Turkey

2Akdeniz University, Antalya- Turkey

Artichoke is one of the most important vegetablespecies in Mediterrenean basin. Generally, thisspecies is vegetatively propagated. The in vitropropagation of artichoke is used in the world sincemany years to obtain propagation materials to thefarmers. It was researched the possibilities of in vitrorooting of artichoke (Cynara scolymus L.) cv. Sakizthat is an important standard cultivar of Turkey grownin this study. Murashige and Skoog nutrient mediumwas used. During in vitro rooting studies; IBA ( 0,0.1, 0.4, 0.8 and 1.0 mg.l-1), NAA ( 0, 0.1, 0.4, 0.8and 1.0 mg.l-1), Activated Charcoal (AC) (0, 1.0, 2.5and 5.0 g.l-1), GA3 (0, 1, 5 and 10 mg.l-1) were tested.According to results obtained from this study themost convenient propagation medium was 5 mg.l-1GA3 and 1 g.l-1 AC in terms of root number and rootquality.



PROPAGACIÓN IN VITROEstablecimiento de un Banco de Germoplasmain vitro de Cactáceas MexicanasMartha Evelia Pérez Reyes1*, Eugenio Pérez Molphe Balch2,Laura Ma. De Lourdes de la Rosa Carrillo2

1Departamento de Química, Área de Biotecnología Vegetal,Universidad Autónoma de Aguascalientes, Av. Universidad 940,20 100, Aguascalientes, Aguascalientes, México.e-mail: [email protected]

2Departamento de Química, Centro de Ciencias Básicas,Universidad Autónoma de Aguascalientes.

Las cactáceas mexicanas son uno de los gruposvegetales más importantes de la flora mexicana. Seencuentran en el territorio nacional desde BajaCalifornia y Sonora hasta Yucatán. El territoriomexicano presenta una de las tasas más altas dedeforestación lo que presagia la extinción de muchasespecies. El objetivo de este banco es preservarel material biológico sin variaciones genéticas pormedio de técnicas de cultivo in vitro que permitenla conservación del germoplasma con unmantenimiento mínimo en un espacio reducido. Setiene actualmente establecido el proceso en 179especies de cactáceas. El cultivo se puedeestablecer a partir de semillas o individuos adultos;para el caso de las semillas se colocan en mediode cultivo que les permita la germinación y despuésen otro que contenga auxinas o citocininas parala proliferación. La cantidad de gelificante utilizadoes importante ya que no todas las especiesrequieren la misma cantidad. El medio de cultivoutilizado es el de Murashige y Skoog (MS) a pH5.7 con 30 ó 50 g.l-1 de Sacarosa y 10 ó 12 g.l-1 deagar bajo luz continua a 25ºC. También seestableció el sistema de crecimiento retardado,añadiéndole al medio de cultivo manitol y/o sorbitoldonde se observó que son capaces de reducir latasa de crecimiento en más de un 50%. Algunasde las especies conservadas son de los génerosMammil lar ia , Ferocactus , Astrophytum,Turbinicarpus, Echinocactus , Thelocactus.Muchas de estas especies que se consideran enpeligro de extinción o que su comercio se autorizasolo en casos especiales (NOM Norma OficialMexicana).

Establishment of an in vitro germoplasm bankof Mexican CactiMexican cacti are one of the most important plantgroups of the Mexican flora. They are widespreadin the country, from Baja California and Sonora toYucatán. The Mexican territory has one of the highest

rates of deforestation which threatens theconservation of many species. The purpose of thisbank is to preserve biological material without geneticvariation through in vitro culture techniques that wouldallow the preservation of genetic resources withminimal maintenance in a confined space. At thepresent time, the process it is established in 179cacti species. The culture can be established fromseed or adult individuals. In the case of seeds, theyare placed in culture medium that allows them togerminate and then in one containing auxins orcytokinins for proliferation. The amount of gelling agentused is important because not all species requirethe same amount. The culture medium used isMurashige and Skoog (MS), pH 5.7 with 30 or 50 g.l-1 sucrose and 10 or 12 g.l-1 agar under continuouslight at 25°C. It was also established a retarded growthsystem by adding manitol and/or sorbitol to themedium showing to be capable of reducing the growthrate in more than 50%. Some of the conservedspecies belong to the genera Mammillaria,Ferocactus, Astrophytum, Turbinicarpus,Echinocactus, Thelocactus. Species that areconsidered endangered or that their trade is allowedonly in special cases (Official Mexican Standard).

Cultivo, multiplicación in vitro y aclimataciónde pitahaya (Hylocereus sp. - Cactaceae)María Viñas-Meneses; Mainor A. Fernández*, Víctor M. Jiménez

Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS),Universidad de Costa Rica, 2060 San Pedro, Costa Rica.*e-mail: [email protected]

La pitahaya (Hylocereus sp.) es un cactus trepador,perenne, nativo de zonas tropicales de México,Centro y Sur América. Además de su uso comofruta fresca y para la preparación de helados yjugos, posee un gran potencial industrial comofuente de colorantes naturales, específicamentebetalaínas. Generalmente se propagavegetativamente a partir de segmentos de tallo,pero con tasas muy bajas. La multiplicación in vitropermite tasas de propagación mayores y, enconsecuencia, el establecimiento de plantacionescomerciales a más corto plazo. En ese sentido,la presente investigación pretendió desarrollar unametodología para el establecimiento, lamultiplicación in vitro y la posterior aclimataciónde material vegetativo de pitahaya. Para elestablecimiento in vitro se utilizaron areolasprovenientes de esquejes jóvenes de 15-20 cm delongitud. Se evaluaron diferentes protocolos de

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desinfección. El que dio mejor resultado consistióen una secuencia de lavados con agua, Extran®,etanol, benomil y Agrimicin, y finalmente hipocloritode sodio. Para la brotación se utilizó medio decultivo Murashige y Skoog, 5% de sacarosa ydiferentes concentraciones de 6-bencilaminopurina(BAP) (0, 5, 15, 30 y 45 μM). Con 30 μM de BAPse logró la mayor brotación (82% medido a los 75días después de la introducción). Para el desarrollode brotes laterales se evaluó el efecto deconcentraciones menores de BAP (0, 1 y 2 μM).Con 1 μM, se observó la formación de 2.91 brotespor cada areola, el valor más alto, 75 días despuésde la transferencia. Finalmente, se evaluó elporcentaje de sobrevivencia y el tamaño de lasplantas en diferentes sustratos en invernaderodurante la aclimatación. Con la mezcla devermiculita y turba (1:1) se obtuvo la mayorsobrevivencia (93%) con brotes de 5.4 cm de altura.

In vitro culture, propagation andacclimatization of pitahaya (Hylocereus sp. -Cactaceae)Pitahaya (Hylocereus sp.) is climbing, perennialcactus, native to tropical Mexico, Central andSouth America. In addition to its consumption asfresh fruit and for preparation of ice creams andjuices, it has a great industrial potential as a sourceof natural colorants, specifically betalains.Pitahayas are usually vegetatively propagatedthrough stem segments, which renders lowmultiplication rates. In vitro propagation allowsobtaining higher multiplication rates and, inconsequence, the establishment of commercialplantations in a shorter term. In this sense, thisresearch aimed to develop a methodology for theestablishment, in vitro propagation and subsequentacclimatization of pitahaya vegetative material. Forthe in vitro establishment, areoles from youngcuttings, 15-20 cm in length, were used. Differentprotocols for disinfection were evaluated. Bestresults were obtained with a sequence of washeswith tap water, Extran®, ethanol, benomyl andAgrimycin and, finally sodium hypochlorite. For budsprouting, Murashige and Skoog culture medium,supplemented with 5% sucrose and differentconcentrat ions of the cytokinin 6-benzylaminopurine (BAP) (0, 5, 15, 30 or 45 μM)was used. Use of 30 μM BAP induced the highestsprout ing (82% measured 75 days afterestablishment). For the induction of lateral budsprouting the effect of lower concentrations of BAP(0, 1, 2 μM) were evaluated. Use of 1 μM BAPproduced 2.91 shoots for each areole, the highestvalue, 75 days after transfer. Finally, the survivalrate and size of the plants were evaluated in the

greenhouse during acclimatization. The mixturevermiculite and peat moss (1:1) showed the highestsurvival rate (93%) with plants 5.4 cm in height.

Evaluación morfoagronómica en campo deplantas de ñame (Dioscorea alata L.) obtenidasde los microtubérculos formados en Sistema deInmersión TemporalManuel Cabrera Jova1*, Rafael G. Kosky2, Aymé Rayas Cabrera1,Manuel De Feria2, Jorge López Torres2, Víctor Medero Vega1,Milagros Basail Pérez1, Germán Rodríguez Rodríguez1, ArletysSantos Pino1

1Instituto Nacional de Investigaciones en Viandas Tropicales(INIVIT), Apartado 6, Santo Domingo CP. 53 000, Villa Clara,Cuba. e-mail: [email protected]

2Instituto de Biotecnología de las Plantas, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas, Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

Los microtubérculos en algunas especies deplantas constituyen una importante alternativacomo material vegetal de plantación. Se definiócomo objetivo de este trabajo evaluar en campo larespuesta morfoagronómica de plantas obtenidasde microtubérculos formados en Sistema deInmersión Temporal. Como variantes experimentalesse plantaron microtubérculos clasificados según sumasa fresca: de 0.5 – 0.9 g, de 1.0 – 2.9 g, e igual omayor de 3.0 g, plantas in vitro previamenteaclimatizadas y coronas de tubérculo. Se determinóel efecto de la masa fresca de los microtubérculossobre su brotación y sobre la supervivencia y elposterior desarrollo de las plantas obtenidas de ellosen campo. Se alcanzó, entre los materiales que seprodujeron in vitro, con los microtubérculos de ñamecon una masa fresca igual o superior a 3.0 g, el másalto porcentaje de brotación (91.30%) y supervivenciade las plantas (96.50%). En las plantas de losmicrotubérculos de ñame no se detectaron diferenciasen los caracteres morfológicos cualitativos que seevaluaron en campo, sin embargo, entre las plantasde los microtubérculos, las plantas de losmicrotubérculos con una masa fresca igual o superiora 3.0 g, mostraron las mejores respuestas en loscaracteres cuantitativos que se evaluaron en campo.Estos resultados confirmaron la importancia de la masafresca de los microtubérculos para ser empleados comomaterial vegetal de plantación directo en campo.

Micropropagación del bambú giganteDendrocalamus giganteus (Poaceae:Bambusoideae)Andrea Holst*, Tatiana Vega, Eric Guevara, Víctor M. JiménezCentro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS),

Propagación in vitro

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Universidad de Costa Rica, 2060 San Pedro, Costa Rica. *email:[email protected]

Dendrocalamus giganteus es uno de los bambúesmás grandes del mundo. Es importante por su grantamaño y la fortaleza de sus tallos, que tienendiversos usos. Además, su cultivo reduce la erosiónde suelos. Sin embargo, su baja tasa dereproducción es la principal limitación para suproducción a gran escala. El método más comúnes la subdivisión del rizoma, que por su grantamaño resulta de difícil transporte y manejo.También la propagación por semilla es pocofactible, ya que tiene una floración muy espaciadaen el tiempo (se estima que ocurre cada 30-40años). Por su parte, la propagación in vitro delbambú permite altas tasas de multiplicación a uncosto relativamente bajo; sin embargo, ha sidopoco exitosa en esta especie. Este trabajopretendió el establecimiento y la multiplicación invitro de D. giganteus. Para ello se tomaron yemasaxilares (2 cm de largo) a partir de plantas deinvernadero. Luego de la desinfección (10 min en0.1% Extran®, 50 min en 2 g.l-1 de benomil yAgrimicin y 15 min en 1.3% hipoclorito de sodio yTween 80), los explantes fueron colocados enmedio de cultivo Murashige y Skoog (MS) con 0,0.1, 0.3 o 0.5 mg.l-1 de tidiazuron (TDZ) y 2 ml.l-1de Plant Preservative Mixture®. Los explantes semantuvieron en oscuridad por dos días y luegofueron transferidos a un fotoperiodo de 12 h (50-60μmol/m-2s-1). El tratamiento con 0.5 mg.l-1 de TDZindujo el mayor número de brotes de mayor altura.Para el enraizamiento, las plantas se subcultivaronen medio de cultivo con 3, 6 ó 12 mg.l-1 de ácidoindol butírico (AIB). Únicamente se logró elenraizamiento de algunas plantas a los 15 díascon 12 mg.l-1 de AIB, lo cual indica que se requierenmás estudios al respecto.

Micropropagation of the giant bambooDendrocalamus giganteus (Poaceae:Bambusoideae)Dendrocalamus giganteus is one of the largestbamboos in the world. It has a significant economicpotential due to the size and hardness of its culms,which have many uses. Moreover, its culture reducessoil erosion. However, its low reproductive rate is themain limitation for large-scale cultivation. The mostcommonly used method is the subdivision ofrhizomes, which due to their large size, are difficultto transport and handle. Furthermore, propagationby seed is difficult because this species flowers every30-40 years. On the other side in vitro propagation ofbamboo allows high multiplication rates at a relativelylow cost; however, this has not been successfullyaccomplished in this species. This study aimed the

in vitro establishment and propagation of D.giganteus. Therefore, single node stem segments (2cm in lenght) with an axillary bud and internodalportions on either side were excised from youngbranches of greenhouse growing plants. Afterdisinfection (10 min in 0.1% Extran®, 50 min in 2 g.l-1each of benomyl and Agrimycin, followed by 15 minin 1.3% sodium hypochlorite supplemented withTween 80), explants were cultured on Murashige andSkoog‘s medium (MS) supplemented with 0, 0.1,0.3 or 0.5 mg.l-1 thidiazuron (TDZ) and 2 ml.l-1 PlantPreservative Mixture®. Explants were cultured inthe dark for two days and were then transferred toa 12 h photoperiod (50-60 μmol/m-2s-1). The highestnumber of the longest axillary shoots was obtainedwith 0.5 mg.l-1 TDZ. For rooting, plants weresubcultured on MS medium supplemented with 3,6 or 12 mg.l-1 indolebutiric acid (IBA). A few plantsrooted after 15 days of culture on medium with 12mg.l-1 IBA, indicating that more studies are neededon this area.

Establecimiento y desarrollo inicial en suelo deplantas generadas in vitro de especies de interésforestal (Litsea glaucescens y Quercus spp.)María Guadalupe Mata Pérez1*, Eugenio Pérez Molphe Balch1,Francisco Morales Domínguez1, Oscar Grageda Cabrera2

1 Departamento de Química, Centro de Ciencias Básicas,Universidad Autónoma de Aguascalientes. Av. Universidad 940,20131, Aguascalientes, Aguascalientes, México.e-mail: [email protected]

2 INIFAP Campo Experimental El Bajío, Celaya, Guanajuato,México.

La cubierta forestal está siendo reducida rápidamentede la superficie de la Tierra. Los encinos (Quercusspp.) y el laurel silvestre (L. glaucescens) sonespecies forestales no maderables importantes enMéxico; ésta última está declarada en peligro deextinción de acuerdo con la norma oficial mexicana.A nivel mundial, en los bosques de encino, hábitatde las especies antes mencionadas, se ha detectadoque el ‘declinamiento’ es uno de los problemas másserios que contribuyen a disminuir la salud del árboly a incrementar su susceptibilidad hacia lospatógenos y organismos oportunistas; además, lassemillas de las especies Quercus muestran variosgrados de recalcitrancia y pueden ser almacenadassólo por un período corto debido a su sensibilidad ala desecación. La transferencia de las plántulasgeneradas in vitro al invernadero es uno de los pasoscruciales en la adaptación y se sabe que la simbiosismicorrícica aumenta el vigor de las plantas, así comotambién le confiere resistencia ante patógenos de laraíz. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar


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protocolos eficientes para el establecimiento en suelode plantas de encino (Quercus spp.) y laurel silvestre(L. glaucescens) generadas in vitro. Lamicropropagación para Quercus spp. se realizóutilizando explantes provenientes de plántulasgerminadas in vitro en medio de cultivo MS con 4mg.l-1 de BA, los cuales se enraízan en medio decultivo MS1/2 con 10 mg.l-1 de AIB. Para L.glaucescens la germinación se realizó en medio decultivo MS con 4 g.l-1 de CA y para el enraizamientose utilizó medio de cultivo MS con 0.5 mg.l-1 deANA. Los brotes enraizados de Q. eduardii setransfirieron a macetas con turba, turba con lamicorriza comercial Glomus intraradices o con suelode bosques de encino, mostrando como mejorresultado las de micorriza comercial.

Establishment and soil initial development ofplants generated in vitro of interesting forestryspecies (Litsea glaucescens and Quercus spp.)Forest cover is being reduced rapidly from the surfaceof the Earth. The oaks (Quercus spp.) and Mexicanbay (L. glaucescens) are important non-timber forestspecies in México; the last one is declaredendangered according to Mexican Official Standard.Globally, in oak forests, habitat of the speciesmentioned above, ‘declination’ has been identified asone of the most serious problems reducing treehealth and increasing their susceptibility topathogens and opportunist ic organisms;additionally, Quercus species seeds have beenshown varying degrees of recalcitrance and canbe stored only for a short period time due to theirsensitivity to desiccation. The transfer of seedlingsgenerated in vitro to greenhouse is one of the crucialsteps in the adaptation and it is known thatmycorrhizal symbiosis increases plant vigor, andalso confers resistance to root pathogens. The aimof this work was to develop efficient protocols forthe establishment of in vitro generated plants ofoak (Quercus spp.) and Mexican bay (L.glaucescens). Micropropagation for Quercus spp.was performed using explants from seedlingsgerminated in vitro in MS culture medium added with4 mg.l-1 BA, which are rooted in MS1/2 with 10 mg.l-1of IBA. For L. glaucescens, germination wasperformed on MS medium with 4 g.l-1 AC and forrooting is used MS medium with 0.5 mg.l-1 NAA. Therooted shoots of Q. eduardii were transferred to potswith peat moss, peat moss added with commercialmycorrhizal Glomus intraradices or oak forest soil,showing as the best result with commercialmycorrhizal.

Propagación in vitro del híbrido de papaya IBP42-99 a escala comercial

Laisyn Posada Pérez*, Rafael G. Kosky, Maritza Reyes, RobinTriana, Zaida Pérez, Teresa Salabarría, Elizabet Peralta, EloisaRodríguez, Lisvey Concepción, Amado Pérez, MilagrosGonzález, Leonardo Rivero.

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830.e-mail: [email protected]

La principal variedad de papaya (Carica papaya L.)que se cultiva en Cuba es la Maradol roja, la cualtiene más de 50 años de explotación, de aquí lanecesidad de obtener nuevas variedades e híbridos.A partir del mejoramiento genético tradicional seobtuvo el híbrido IBP 42-99, el cual fue clonado, unavez obtenido, empleando las técnicasbiotecnológicas. El presente trabajo tuvo comoobjetivo propagar in vitro a nivel comercial el híbridode papaya IBP 42-99 mediante la metodologíadesarrollada previamente. Se establecieron 40 brotesde plantas del híbrido crecidas en casa de cultivo yse llevaron a escalado (multiplicación) en Biofábrica(laboratorio comercial) después del tercer subcultivo.Se determinó el coeficiente de multiplicación y elporcentaje de pérdidas en cada subcultivo.Posteriormente, las plantas fueron colocadas en elmedio de cultivo de elongación y se evaluó a los 25días la altura y el número de hojas. El medio decultivo en todos los casos fue esterilizado con laadición de Vitrofural® al momento de la preparacióny un pH de 5.8. En la fase de aclimatización seestudió el uso de Trichoderma en el sustrato y doscondiciones ambientales (Fitotrón y casa de cultivo).A los primeros 15 días se determinó la supervivenciaen los distintos tratamientos y a los 60 días la alturay el número de hojas en las plantas obtenidas. Fueposible establecer una metodología para lapropagación in vitro a escala comercial del híbrido depapaya IBP 42-99, a partir de ápices de plantas de 2meses de cultivo crecidas en casa de cultivo, queabarcó desde el establecimiento hasta laaclimatización con 60% de supervivencia.

In vitro propagation of papaya hybrid IBP 42-99at commercial scaleThe major variety of papaya (Carica papaya L.) grownin Cuba is the Maradol roja, which has over 50 yearsof operation, hence the requirement for new varietiesand hybrids. The papaya hybrid IBP 42-99 wasobtained by traditional breeding and cloned usingbiotechnological techniques. The aim of this studywas to in vitro propagate at commercial level thepapaya hybrid IBP 42-99 by the methodology prpreviously developed. Forty buds from papaya plantsgrowing in greenhouse conditions were propagatedin a Biofactory after the third subculture. In eachsubculture the multiplication coefficient and the


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percentage lost was determined. Later, the shootsobtained were placed in elongation culture mediumand plant height and number of leaves was measuredafter 25 days. In all cases the culture medium wassterilized by means the addition of Vitrofural® at thepreparation time with pH 5.8. During theacclimatization of the plants, the use of Trichodermain the substrate was tested in two environmentalconditions (phytotron and greenhouse). Fifteen daysafter transplanting, the survival of the papaya plantsin the different treatments was determined as wellas the height and number of leaves of the survivingplants after 60 days. It was possible to stablish amethodology for in vitro propagating, at commercialscale, of papaya hybrid IBP 42-99 from apexes ofplants with two months of culture in greenhouse. Itinclude all the stages from stablisment toacclimatization.The survival was 60%.

Cultivo y propagación in vitro de cactáceas delos géneros Hylocereus y SelenicereusAvalos E. R. E.1*, De la Rosa C. Ma. de L.1, Vasco M. N. L.1,Pérez Molphe Balch. E.1 *Autor para correspondencia.

1Departamento de Química. Área de Biotecnología Vegetal.Universidad Autónoma de Aguascalientes. Av. Universidad No.940 Aguascalientes, 20131 México.e-mail: [email protected]

Las cactáceas son autóctonas del ContinenteAmericano; distribuidas en regiones áridas y semiáridasdesde Canadá hasta Argentina. México alberga lamayor cantidad de especies. Los frutos de la mayoríason comestibles; su importancia alimenticia radica ensu alto contenido de azúcares y vitaminas. El interésen Hylocereus y Selenicereus, ha aumentado por supotencial económico prometedor en cosechas de frutasexóticas. Conocidas como pitahayas, estas especiesestán bien establecidas en los mercados domésticose internacionales. El objetivo de este proyecto escontribuir a mejorar y explotar racionalmente especiesde los géneros Hylocereus y Selenicereus (Cactaceae)a través del desarrollo de métodos biotecnológicos quepermitan su cultivo y propagación masiva in vitro. Seha establecido un protocolo para desinfección einoculación, logrando el establecimiento de tejidos invitro de Selenicereus validus y de Hylocereus undatus.Se han desarrollado sistemas para la propagaciónmasiva in vitro a través del establecimiento de los tejidosen medios de cultivo tratados con varios reguladoresde crecimiento: CIN, 2iP, TDZ, mT y BA; probando eltipo y la concentración óptima de citocinina parageneración de brotes. Se han obtenido brotes de S.validus que a su vez se han enraizado in vitro y sepretende la elongación ex vitro. En todos los casosexperimentales se ha utilizado medio MS de cultivo al100%, pH 5.7, 3% de sacarosa, gelificado con 11 g.l-1

de agar. De acuerdo con los resultados del ANOVA, seestablece como mejor tratamiento in vitro sobre S.validus, el que contiene 2iP, a concentraciones de 1.0mg.l-1 y 1.5 mg.l-1; observando que no influye la posicióndel explante. Se obtuvieron 20 brotes promedio porexplante. Hylocereus undatus y Selenicereus validushan sido poco estudiadas, lo cual ha frenando sumejoramiento genético y aprovechamiento; laBiotecnología Vegetal podría aportar herramientasvaliosas en este sentido.

Culture and in vitro propagation of cactiHylocereus and Selenicereus generaCacti are native to the Americas; distributed in arid andsemiarid regions from Canada to Argentina. Mexicohosts the higher number of species. The majority ofcacti fruits are edible, their importance lies in their highsugars and vitamins content. Interest in Hylocereus andSelenicereus, has increased its economic potentialpromise in exotic fruit harvest. Known as pitahayas,these species are well established in domestic andinternational markets. The objective of this project is toimprove and exploit rationally species of the generaHylocereus and Selenicereus (Cactaceae) throughthe development of biotechnological methods to allowcultivation and mass propagation in vitro. It hasestablished a protocol for disinfection and inoculation,making the establishment of tissues in vitroSelenicereus validus and of Hylocereus undatus.Systems have been developed for in vitro propagationthrough the establishment of tissues in media treatedwith various growth regulators: CIN, 2iP, TDZ, BA andmT; testing the optimal type and concentration ofcytokinin for shoot generation. Outbreaks have beenobtained from S. validus which in turn are rooted invitro and ex vitro elongation aims. In all casesexperimental MS medium was used at 100%, pH5.7, 3% sucrose, gelled with 11 g.l-1 agar. Accordingto the results of the ANOVA, the better in vitrotreatment for S. validus has been proven to be the2iP, at concentrations of 1.0 mg.l-1 and 1.5 mg.l-1,without influence of the position of the explant. Anaverage of 20 shoots were obtained by explant.Hylocereus undatus and Selenicereus validus havebeen little studied, which has halted its improvementand exploitation. Plant Biotechnology could providevaluable tools in this regard.

Establecimiento de una metodología parapropagar in vitro malanga (Colocasia esculenta)Aura Suchini¹*, Luis Molina²

¹Investigadora, Unidad de Cultivo de Tejidos, Laboratorio deBiotecnología, Instituto de Ciencia y Tecnología Agrícolas ICTA.km 21.5 Carretera al Pacífico, Bárcenas, Villa Nueva,Guatemala. e-mail: [email protected], [email protected].


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²Encargado Laboratorio de Biotecnología, Instituto de Cienciay Tecnología Agrícolas ICTA. km 21.5 Carretera al Pacífico,Bárcenas, Villa Nueva, Guatemala.e-mail: [email protected].

La malanga, Colocasia esculenta, es una plantacomestible de la cual se utilizan las raíces, cormos,y hojas. Las hojas son ricas en vitaminas yminerales. Los cormos tienen alto contenido dealmidón y son una rica fuente de fibra, vitamina B6 ymanganeso. La inversión en este cultivo ha sidoestimulada por los buenos precios y la demandapermanente en los mercados internacionales deEstados Unidos, Costa Rica y Puerto Rico. Con estainvestigación se pretendía establecer unametodología para su propagación in vitro. Sesembraron yemas provenientes de cormos, luego dela desinfección se sembraron en medio de cultivoMurashige y Skoog con bencilaminopurina (BAP) (1,3 y 5 mg.l-1). Luego de tres meses el medio decultivo con 3 mg.l-1 de BAP formó tres brotes poryema, respecto de las otras concentraciones de BAP(1 y 5 mg.l-1) que dieron lugar a la formación de 2 y2.5 brotes, respectivamente. Posteriormente seenraizaron las plántulas obtenidas en medio de cultivoMS sin reguladores del crecimiento. Cuandoalcanzaron una altura de dos centímetros setrasladaron al invernadero, se sembraron en camasde arena previamente desinfectada, se regaron dosveces por semana. Luego de dos meses las plantasse trasladaron a macetas de plástico previo a susiembra en el campo.

Evaluación de la actividad de la superóxidodismutasa en plantas in vitro de cafeto bajo uncampo electromagnéticoElizabeth Isaac Alemán*1, Andrew Mbogholi2, Justo González-Olmedo2, Yilan Fung Boix1, Guillermo Azanza1, Carlos Aragón2.

1Laboratorio Biotecnología Vegetal, Dpto.Bioelectromagnetismo. Centro Nacional de ElectromagnetismoAplicado. Universidad de Oriente. Apartado 4078, Santiago,CP 90 400, Santiago de Cuba, Cuba.e-mail: [email protected]

2Lab. Micropropagación. Centro de Bioplantas. Universidad deCiego de Ávila. Carretera Morón, Km 9, Ciego de Ávila, Cuba

Las especies reactivas al oxígeno son producidasen las células normales y en las que son sometidasa estrés y dentro de ellas las superóxido dismutasa(SOD), constituye la primera línea de defensa contraestas especies reactivas del oxígeno. De igual forma,se han referido alteraciones bioquímicas comoresultado de la exposición a camposelectromagnéticos de baja frecuencia; y algunosautores plantean los efectos biológicos de loscampos electromagnéticos sobre las reaccionesredox a nivel celular. Aunque estos efectos parecen

ser reversibles y no hay un patrón característico derespuesta bien definido, tampoco se ha determinadosi estos cambios son resultados directos o indirectosde la exposición. Por tal razón, este trabajo tuvocomo objetivo evaluar la actividad de la enzimasuperóxido dismutasa en plántulas de cafetocultivadas in vitro sometidas a la acción de un campoelectromagnético. Para ello se emplearonvitroplantas de Coffea arabica var. Caturra en tresfases de micropropagación, siguiendo la metodologíade micropropagación e identificación Bioquímica deplántulas de cafeto. Estas fueron sometidas a uncampo electromagnético de 0.0002T, 60 Hz defrecuencia y tiempo de exposición de 3 minutos, alas que se les evaluó concluidas las fases deestablecimiento, la fase de multiplicación y la fasede enraizamiento, la actividad de la superóxidodismutasa, el contenido de proteínas solubles y laactividad específica de SOD. Al evaluar losresultados, se obtuvo que para las vitroplantas querecibieron el tratamiento electromagnético, tanto laactividad de la superóxido dismutasa como laactividad específica de la SOD, fue menor, condiferencias significativas durante las tres fases dela micropropagación, en comparación con lasvitroplantas control, lo que pudiera estar relacionadocon la acción de los campos electromagnéticos sobrelos radicales libres.

Evaluation of the superoxide dismutases activityin coffea in vitro plants under anelectromagnetic fieldThe oxygen reactive species are produced in thenormal and stress cel ls. Inside them, thesuperoxide dismutase (SOD) constitutes the firstdefense line. Biochemical alterations have beenreported as a result of the exhibition to theelectromagnetic field of low frecuency and someauthors reported the biological effects of theelectromagnetic fields on the reactions redox atcellular level. Although these effects seem to bereversible and there is not a very definedcharacteristic pattern of answer, neither it has beendetermined if these changes are been direct orindirect for electromagnetic field exposition. Thiswork had as objective to evaluate the activity ofsuperoxide dismutase enzyme in coffea in vitroplants cult ivated under the act ion of anelectromagnetic field. Coffea arabica var. Caturrarojo plants were used in three micropropagationphases,fol lowing the MicropropagationMethodology and Biochemical identification ofcoffea plants. I t were subjected to anelectromagnetic field of 0.0002T, 60 Hz frequencyand 3 minutes of exposition time and after theestablishment, multiplication and rooting phases,


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the activity of the superoxide dismutase, the content ofsoluble proteins and the specific activity of SOD weredetermined. It was obtained that for the vitroplants thatreceived the electromagnetic treatment, the activity ofthe superoxide dismutase like the specific activity ofthe SOD, were so much smaller, with significantdifferences during the three micropropagation phases,in comparison with control. It could be related with theaction of the electromagnetic fields on the free radicals.

Propagación in vitro de Zantedeschia spp. enSistemas de Inmersión TemporalJavier Sánchez Marcos Daquinta, Iris Capote.

Centro de Bioplantas, UNICA, Carretera a Morón, km 9 Ciegode Ávila. e-mail:[email protected]

Las Callas (Zantedeschia spp.) son plantas de la familiaAraceae de gran interés como plantas ornamentalesen maceteros y como flores de corte. Resulta de graninterés la propagación in vitro de las nuevas variedadesobtenidas, por la diversidad de colores de sus flores.Cuando se desean introducir nuevos híbridos en elmercado, las técnicas de propagación tradicional soninsuficientes, por lo que resultan de gran interés lastécnicas de propagación in vitro. Con el objetivo deestablecer un protocolo para la propagación in vitro enSistemas de Inmersión Temporal (SIT) se evaluarondiferentes formas de cultivo (semi-sólido; líquido einmersión temporal), diferentes frecuencias deinmersión, el efecto del Paclobutrazol, concentracionesde AG3 en el crecimiento de los brotes, el volumen demedio de cultivo por explante y su manejo (brotesindividuales seccionados y sin seccionar) en laproliferación y calidad de los brotes. En la aclimatizaciónse evaluó el uso de distintos sustratos; cachaza,cachaza + zeolita y zeolita, en la supervivencia de lasplantas. La integración de estos experimentosconllevaron al establecimiento de un protocolo para lapropagación in vitro de la Zantedeschia en Sistemasde Inmersión Temporal de mayor eficiencia biológicaque los métodos convencionales de propagación (semi-sólido). De los factores que se evaluaron, el uso de losSIT, el volumen de medio de cultivo por explante y eluso del Paclobutrazol como retardante decrecimiento fueron los que mayor incidencia tuvieronen el aumento del coeficiente de multiplicación.

Estudio ecológico y biotecnológico de tresespecies de cactáceas del Estado deAguascalientes, MéxicoMeza Rangel, Ernestina1*; Sigala Rodríguez, José Jesús2,Tafoya Rangel, Felipe1; Lindig Cisneros, Roberto3; PérezMolphe Balch, Eugenio1.

1Departamento de Química, Universidad Autónoma deAguascalientes, Aguascalientes, México. Av. Universidad 940.C.P. 20 100. Cd. Universitaria. Aguascalientes, Ags. México.*e-mail: [email protected]

2Unidad Académica de Biología Experimental, UniversidadAutónoma de Zacatecas, México.

3Centro de Investigaciones en Ecosistemas, UniversidadNacional Autónoma de México, Campus Morelia.

México es uno de los países con mayor biodiversidaden el mundo, con la familia de las cactáceassobresaliendo con más de 900 especies. Lascactáceas tienen gran importancia económica comoplantas de ornato, como fuente de alimento, en laindustria y la farmacéutica. Estas plantas sonvulnerables debido a su distribución geográficarestringida, sus largos ciclos de vida, sus bajas tasasindividuales de crecimiento, la destrucción de suhábitat y el tráfico ilegal. Con la finalidad de aliviarlos problemas de conservación que enfrenta estegrupo se realizó un estudio ecológico ymicropropagación de tres especies de cactáceasamenazadas: Mammillaria bombycina, M.perezdelarosae y Ferocactus histrix. Las tresespecies se establecieron in vitro partiendo desemilla, usando como medio de cultivo MS al 50%.Posteriormente se realizó la propagación para lo quese utilizó MS al 100% adicionado con 0.5 mg.l-1 BA.Esto dió como resultado 4.9 brotes por explante paraM. bombycina y dos brotes por explante para F.histrix. M. perezdelarosae que se encuentra en etapade proliferación. En cuanto a las característicasecológicas se observó que M. bombycina formacolonias encontradas al ras del suelo asociadas arocas, M. perezdelarosae se localiza sobre rocas oen grietas formadas por estas y asociadas conmusgo, helechos o pastos. F. histrix se localizageneralmente en cañadas poco accesibles. Elmodelado de nicho ecológico se realizó con elprograma Maxent y se obtuvieron los mapas dedistribución potencial para cada especie. Estosmapas se usarán conjuntamente con informacióncartográfica y el estudio de hábitat para reintroducirlas plantas propagadas en los sitios en el estado deAguascalientes en donde se tengan condicionesapropiadas para su desarrollo.

Ecological and biotecnological study of threespecies of cacti from Aguascalientes state,MéxicoMéxico is one of the most biodiverse countries in theworld, with the family Cactaceae standing out withmore than 900 species. Cacti have great economicimportance as ornament plants, as food, in theindustry and pharmaceutic. These plants arevulnerable due to their restricted geographic


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distribution, long life cycles, low rates of individualgrowth, their habitat destruction and illegal trade.With the goal of improving the conservation statusthat this group faces, we performed an ecologicalstudy and the micropropagation of three threatenedcacti species: Mammillaria bombycina, M.perezdelarosae and Ferocactus histrix. The threespecies were in vitro established starting from seedsusing MS at 50%. Then, mass propagation wasachieved in 100% MS with 0.5 mg.l-1 BA, resulting in4.9 shoots per explant in M. bombycina and 2 shootsper explant in F. histrix. M perezdelarosae is still inthe proliferation stage. Regarding ecologicalcharacteristics, it was noted that M bombycina growsclose to the ground, associated with rocks; M.perezdelarosae was found in rock crevices associatedwith moss, ferns or grasses. F. histrix is foundgenerally in hard to reach walls of canyons.Ecological niche modeling was carried out with theMaxent software to produce potential distributionmaps for each species. Those maps will be usedalong with cartographic information and the ecologicalstudy to reintroduce the propagated plants in the stateof Aguascalientes, México when the suitableconditions for their development exists.

In vitro establishment and acclimatization of twothreatened species of Eugenia genus (Myrtaceae)G. Montalvo1*, E.Quiala2, J. Matos1, H. Morffi1, M. de Feria2, M.Chávez2, M. La O2, R. Balbón2, M. Pérez2.

1Empresa Nacional para la Protección de la Flora y la Fauna.Villa Clara. Carretera Central banda a Placetas km 306 SantaClara, Villa Clara. Cuba.

2Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5.Santa Clara. Villa Clara. Cuba.

Eugenia squarrosa Ekman & Urban and Eugeniasubdisticha Urban (Myrtaceae) are two threatenedendemic species from Santa Clara province, Cuba.Their natural populations are damaged by humanactivity; which has caused the habitats fragmentation.Due to the low percentage of seeds germination thetraditional propagation is very difficult. Tissue culturetechniques are very attractive for seedlings growingin order to increase the individual population number.The aim of this work was to achieve the in vitroestablishment and acclimatization of these species.Seeds from plants in its natural habitats, and alsoyoung shoots of E. squarrosa were colleted. Effectof three concentrations (2.0, 2.5 and 3.0%) of Sodiumhypochlorite (NaOCl) during 20 minutes was studiedfor seeds disinfection of E. squarrosa. A treatmentwith alcohol (70%) during two minutes previousdisinfection of buds with NaOCl (1, 2 and 3% duringten minutes) was carried out. For disinfection of E.

subdisticha seeds the best treatment obtained withE. squarrosa was applied. A culture medium with 50%Murashige and Skoog salts was used. A substratecompound of organic material and zeolite (80: 20)was used for acclimatization of both species. The100% of seeds disinfection of E. squarrosa in all thetreatments studied was achieved and 99% for E.subdisticha, for that we select 2% during 20 minutesas best treatment for the seeds disinfection. Biggerbuds percentage free of contaminant (88.6%) wasobtained in the treatment with 3% of NaOCl with E.squarrosa. However the biggest percentage of survival(47.5%) was obtained when 2% of NaOCl was used.Germination percentage was 45% and 89.5% to E.squarrosa and E. subdisticha respectively. Duringacclimatization a 38% survival of E. squarrosa and75.6% of E. subdisticha was reached.

Establecimiento in vitro y aclimatización de dosespecies amenazadas del género Eugenia(Myrtaceae)Eugenia squarrosa Ekman & Urban and Eugeniasubdisticha Urban (Myrtaceae) son dos especiesamenazadas endémicas de Villa Clara, Cuba. Suspoblaciones naturales están dañadas por la actividadhumana, lo cual ha causado la fragmentación de sushábitats. Debido al bajo porcentaje de germinaciónde las semillas la propagación tradicional es muydifícil. Las técnicas de cultivo de tejidos son muyatractivas para obtener posturas con el objetivo deincrementar el número de individuos en laspoblaciones naturales. El objetivo de este trabajo fuelograr el establecimiento in vitro y la aclimatizaciónde estas especies. Se utilizaron semillas de plantasen su hábitat natural y también brotes jóvenes deEugenia squarrosa. Se estudió el efecto de tresconcentraciones de hipoclorito de sodio (NaOCl) (2,2.5 y 3%) durante 20 minutos en la desinfección delas semillas de E. squarrosa. Para la desinfecciónde los brotes se realizó un pretratamiento con alcoholal 70% durante dos minutos y luego se desinfectaroncon hipoclorito de sodio (1, 2 and 3% durante diezminutos). Para la desinfección de las semillas de E.subdisticha se empleó el mejor tratamiento obtenidocon E. squarrosa. Se utilizó un medio de cultivo conel 50% de las sales Murashige y Skoog. Para laaclimatización de ambas especies se empleó unsustrato compuesto por materia orgánica y xeolita(80:20). Se logró el 100% de semillas desinfectadascon todos los tratamientos empleados con E.squarrosa y el 99% para E. subdisticha por lo quese seleccionó el tratamiento con 2% de NaOCldurante diez minutos como el mejor para ladesinfección de las semillas. El mayor porcentajede brotes libres de contaminantes (88.6%) fuealcanzado con el tratamiento de 3% de NaOCl, sin


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embargo el mayor porcentaje de supervivencia(47.5%) fue obtenido cuando se utilizó 2% of NaOCl.El porcentaje de germinación fue de 45% y 89.5%para E. squarrosa y E. subdisticha respectivamente.Durante la aclimatización se alcanzó el 38% desupervivencia con E. squarrosa y 75.6% con E.subdisticha.

Priming y biopriming integrados en latecnología de micropropagación de la caña deazúcar a través de los biorreactores deinmersión temporal (TIBs)Aydiloide Bernal1*, Ariel D. Arencibia2, Pablo Machado1, Elva R.Carmona2, Odalys Rivera1, Leidy Cortegaza3Irenaldo Delgado1,Carlos Manuel Zayas2, Odalis Nodarse2, Ignacio Santana2.

Estación Territorial de Investigaciones de la Caña de AzúcarVilla Clara – Cienfuegos. Autopista Nacional km 246 Apartado20. Ranchuelo. Villa Clara. Cuba.e-mail: biofá[email protected]

Por primera vez tanto el priming como el bioprimingse han integrado en la tecnología demicropropagación de caña de azúcar a través debiorreactores de inmersión temporal (TIBs). Lamicropropagación de caña de azúcar en TIBsenriquecido con CO2 induce a una condiciónmixotrófica adecuada para la producción demetabolitos fenólicos naturales. Los estudios se handirigido a los genotipos comerciales C86-56 y C90-317. Mientras que los metabolitos fenólicos actúancomo moléculas priming durante el cultivo in vitro,las vitroplantas que crecen y enraízan en presenciade los metabolitos fenólicos muestran un vigormejorado (medido en el tamaño de la planta),emitiedo raíces funcionales y aumentado suadaptabilidad al ambiente natural. Adicionalmente,cuando se combinó con la inoculación delGluconacetobacter diazotrophicus endofíticodurante el trasplante, hubo una mejora significativadel porcentaje de supervivencia vinculado en estepaso crítico. En total, los resultados indican unpotencial prometedor para la diversificación de laindustria de micropropagación de la caña de azúcarpor la producción de metabolitos útiles comosubproductos.

Priming and biopriming integrated into thesugarcane micropropagation technology bytemporary immersion bioreactors (TIBs)For the first time both priming and bioprimingapproaches have been integrated into the sugarcanemicropropagation technology by temporaryimmersion bioreactors (TIBs). Sugarcanemicropropagation in CO2- rich TIBs induces amixotrophic condition adequate for the production of

natural phenolic metabolites. Scaling up has beenconducted in the C86-56 and C90-317 commercialgenotypes. While phenolics demonstrate to act aspriming molecules during the in vitro culture,vitroplantlets growing and shooting in the presenceof phenolic metabolites display an enhanced vigor(measure as plant size), emitted functional roots andincrease adaptability to the natural environment.Additionally, when combined with the inoculation ofthe endophytic Gluconacetobacter diazotrophicusduring transplanting, a significant improvement of thepercentage of survival has been attached through thiscritical step. Altogether, results indicate a promisingpotential for diversification of the sugarcanemicropropagation industry by the production of usefulmetabolites as byproducts.

Estrategia y perspectivas del programa deproducción de semilla biotecnológica de papa(Solanum tuberosum L.) en CubaD. Agramonte, F. Jiménez-Terry*, M. de Feria, M. Pérez, M.Leiva-Mora, M. González, M. León, N. Veitía, Z. Sarría

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5.Santa Clara, Villa Clara. Cuba. CP 54 830.e-mail: [email protected]

La producción de papa en Cuba tiene en las semillasal principal componente de inversión. Estas seimportan de los países desarrollados que tienen unaalta tecnología de producción y representan alrededordel 60% del costo total del cultivo. Es por ello queCuba ha desarrollado un programa para producir sussemillas empleando la biotecnología. Los principalesproblemas que presentó esta tecnología deproducción de semilla fueron las pérdidas en el trasladode las plantas obtenidas in vitro hasta el campo, nouniformidad de las poblaciones, rendimientos variablesy alto requerimiento de personal calificado para el trabajoen la plantación y atenciones culturales iniciales delcultivo. El Instituto de Biotecnología de las Plantas poseela infraestructura necesaria para la producción nacionalde semilla utilizando el cultivo in vitro: una biofábricapara propagar grandes volúmenes de plantas ymicrotubérculos en sistemas de inmersión temporal ydos casas de cultivo con la capacidad necesaria parala producción de los minitubérculos. Estoselementos potenciales de la institución científico-productiva y los inconvenientes señaladosanteriormente, justificaron el desarrollo de unaestrategia de trabajo con la cual se pretende instaurargradualmente la producción de semilla a través de laplantación en campo de los minitubérculosproducidos en las casas de cultivo; evaluación dediferentes variedades y estudios morfofisiológicos delcultivo. Este programa de desarrollo perspectivo


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permitirá lograr elevados rendimientos, reducir oeliminar las importaciones y obtener tubérculos dealta calidad genética y fitosanitaria.

Strategy and prospects of the biotechnologyprogram for potato (Solanum tuberosum L.)seedproduction in CubaPotato production in Cuba has in the seeds the maincomponent of investment. Potato seeds are importedfrom developed countries which have high productiontechnology and represent around 60% of the totalcost of cultivation. That is why Cuba has developeda program to produce potato seeds usingbiotechnology. The main problems for this seedproduction technology were the losses in the transferof in vitro plants to field, absence of uniformity inpopulations, variables yield and high requeriment ofqualified personnel to work in planting and early cropcultural care. The Instituto de Biotecnología de lasPlantas has the necessary infrastructure for thenational seed production using in vitro culture: ACommercial Tissue Culture Lab to spread largevolumes of plants and microtubers in temporaryimmersion systems and two greenhouses withcapacity to produce minitubers. These potentialelements and the disadvantages outlined above,justify the development of a working strategy aimedto a gradually establishment of seed productionthrough the planting area of minitubers produced ingreenhouses; evaluation of different varieties andmorfophysiologic studies of crops. This perspectiveprogram will achieve high efficiencies, reduce oreliminate imports and obtain high genetic qualitytubers.

Elongación, enraizamiento y aclimatización debrotes de Phaseolus vulgaris L. regenerados invitroLourdes R. García*, Raúl Collado, Idalmis Bermúdez-Caraballoso, Novisel Veitía, Damaris Torres, Carlos Romero

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5.Santa Clara. Villa Clara. Cuba. CP 54 830.e-mail: [email protected]

Un protocolo de regeneración de plantas es unrequisito indispensable para la aplicación de métodosde transferencia de genes en el mejoramientogenético de los cultivos. A pesar de las innumerablesinvestigaciones que se han realizado en las especiesde Phaseolus todavía estas han permanecidorecalcitrantes para la regeneración in vitro sobre todoen la especie Phaseolus vulgaris L. El trabajo tuvoel objetivo de lograr la elongación, enraizamiento yaclimatización de brotes regenerados de P. vulgaris

cv. CIAP 7247. Se adicionaron varias concentracionesde AG3 y de AgNO3 en los medios de cultivo deelongación, así como se determinó el efecto deAIB en el medio de cultivo de enraizamiento y lainfluencia de la longitud de los brotes en esta fase.Además, se evaluó la supervivencia de las plantasen la aclimatización. Los resultados mostraron quees indispensable el AG3 y el AgNO3 en los mediosde cult ivo para la elongación de brotesregenerados in vitro. Las mayores concentracionesde este regulador del crecimiento permitieronobtener brotes elongados con longitudes mediasque oscilaron entre 0.94 cm y 1.30 cm. Sedemostró, además, que es indispensable el AIBpara la inducción de raíces en esta variedad. Secomprobó que los brotes con 1cm o más delongitud pueden ser transferidos a los medios decultivo de enraizamiento donde se obtuvieronporcentajes de formación de raíces mayores de70.6% y supervivencia en fase de aclimatización de95%. No se encontraron diferencias en cuanto alcolor y forma de las hojas y tallo y todas las plantasaclimatizadas fueron fértiles.

Elongation, rooting and acclimatization ofPhaseolus vulgaris L. shoots in vitro regeneratedA plant regeneration protocol is an indispensablerequirement for the application of genes transfermethods in the plant breeding. In spite of thecountless investigations that have been carriedin the species of Phaseolus, these have remainedrecalcitrant for the regeneration in vitro mainly inthe species Phaseolus vulgaris L. The work hadthe aim of achieving the elongation, rooting andacclimatization of regenerated shoots of P. vulgariscv. CIAP 7247. Several concentrations of GA3 andof AgNO3 in the elongation culture medium werestudied, as well as the influence of IBA in the culturemedium and the shoot longitude. The survival ofthe plants in the acclimatization phase was alsoevaluated and the morphological characteristicsand the fertility of the same ones. The resultsshowed that it is indispensable the GA3 and theAgNO3 in the culture medium for the elongation ofin vi tro regenerated shoots. The biggestconcentrations of this growth regulator allowed toobtain shoots elongated with longitudes between0.94 cm and 1.30 cm. It was also demonstratedthat is indispensable the IBA for the induction ofroots in this variety. The shoots with 1cm or morecan be transferred to the rooting culture mediumwhere percentages of roots formation of 70.6% and95% of acclimatization of plants. In the studymorphological characteristics of the plants werenot different as for the color and form of the leavesand all the plants were fertile.


Incremento de la eficiencia en la propagaciónin vitro de la caña de azúcar (Saccharum spp.híbrido) en sistemas de inmersión temporalJorge Montes de Oca1, Novisel Veitía2, Elio Jiménez2

1Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar.Autopista Nacional km 248. Ranchuelo, Villa Clara, Cuba

2Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba, CP 54 830

El presente trabajo tuvo como finalidad mejorar laeficiencia del proceso de propagación in vitro de lacaña de azúcar en sistemas de inmersión temporal(SIT). Se realizaron una serie de experimentos dondese estudió la influencia de la presión de aire en losSIT, la posibilidad de eliminación de la etapa deelongación en la propagación en los SIT, y el efectocombinado de la densidad de inóculo y el tiempo decultivo. De estos estudios se obtuvo que en laconfiguración de SIT con liberación de la presióninterna (intercambio pasivo) se logró un mejordesarrollo morfológico de las plantas y un incrementoen los coeficientes de multiplicación, así como unamayor supervivencia de las plantas en la fase deaclimatización. Igualmente se demostró que esposible eliminar la fase de elongación realizando elúltimo subcultivo de multiplicación en medio decultivo sin PBZ, lo que permite reducir el tiempo enel esquema de propagación y a la vez incrementar lacalidad de las plantas producidas. Con lacombinación de la densidad de inóculo de 40 brotespor vaso de cultivo y un tiempo de cultivo de 50 díasse logra una mejor utilización de la capacidad delvaso de cultivo y la producción de un mayor númerode plantas por SIT, que en términos productivossignifica un mejor aprovechamiento de la capacidadinstalada y permite manejar un mayor número deexplantes por área física de las cámaras de cultivo.El escalado productivo realizado en 3 variedades en laBiofábrica del Ingenio Santa Ana en la República deGuatemala, en la Biofábrica del Instituto Nacional deInvestigaciones de la Caña de Azúcar (Cuba) y en laBiofábrica ‘Gobernador Miguel Arráez’, del Centro deTecnologías Estratégicas del Nordeste, Pernambuco,Brasil, validó los resultados en la presenteinvestigación.

Características foliares anatómicas yfuncionales de plantas de Castanea sativa Mill,producidas in vitro y viveroP. Sáez1*, L. Bravo2, K. Sáez3, M. Latsague4, Sánchez-Olate1 yD. Ríos1

1Laboratorio Cultivo de Tejidos Vegetales, Facultad CienciasForestales y Centro de Biotecnología, Universidad de

Concepción, casilla 160-C, Concepción, Chile*e-mail: [email protected]

2Laboratorio de Fisiología. Departamento de Botánica. FacultadCiencias Naturales y Oceanográficas, Universidad deConcepción.

3Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad deConcepción.

4Facultad de Ciencias Naturales. Universidad Católica deTemuco.

La transferencia de microplantas a condiciones decampo constituye un paso crítico para muchasespecies cultivadas in vitro, mostrando un lentoestablecimiento y bajas tasas de supervivencia enrelación con las obtenidas en cultivos tradicionales.Castanea sativa, especie leñosa de interésagroforestal, no escapa a esta problemática. Seha sugerido que el bajo éxito en el establecimientoex vitro de microplantas de C. sativa se debe auna baja capacidad fotosintética e ineficiencia enlos mecanismos de disipación del exceso deenergía lumínica. Para dar respuesta a estahipótesis, es primero necesario estudiar loscaracteres foliares anatómicos y funcionalesrelacionados con el desempeño fotosintético deC. sativa producida in vitro y analizar lasdiferencias existentes con plantas producidas envivero a partir de semilla. Se midió la tasa deintercambio gaseoso y parámetros de lafluorescencia de la clorofila en microtallos de C.sativa, los que fueron comparados con plantasproducidas en vivero. La fotosíntesis máxima invitro fue baja en comparación con plantas de vivero(3.3 y 7.2 μmol CO2 m

-2 s-1, respectivamente). Igualtendencia se observó en la tasa de transporte deelectrones y eficiencia quántica del PSII. In vitroel apagamiento no fotoquímico fue saturado aintensidades lumínicas cercanas a 80 μmol m-2 s-

1 sugiriendo que el grado de fotoprotección pordisipación térmica puede ser insuficiente frente alas intensidades de luz encontradas en invernaderoo campo. Adicionalmente se analizó el apartoestomático, en donde se observó que más del 90%de los estomas se encontraban abiertos y sufrecuencia fue el doble comparada con plantas devivero, éstos se presentaban redondeados ysobresalientes, más aún, no se observó deposiciónde ceras, lo que resultó en una alta conductanciaestomática y altas tasas transpiratorias. Lascaracterísticas foliares anatómicas y funcionalesdesarrolladas in vitro serían reflejo de las condicionesbajo las cuales se realiza el cultivo y estaríandeterminando su traspaso a condiciones ex vitro.

Anatomical and functional leaf characteristicsof in vitro cultured microshoots and nurseryplants of Castanea sativa

29Propagación in vitro

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The transference of microplants to field conditionsis a critical step for many in vitro cultured species,which tend to show a slow recovery and low survivalrates compare with conventional vegetativepropagation. Castanea sativa, a hardwood forestspecies of considerable agro-economic, is not freeof this problem. It was therefore suggested thatthe low success rate in ex vitro establishment ofC. sat iva microplants is because a lowphotosynthet ic capacity and ineff ic ientmechanisms for the dissipation of excess lightenergy. In order to further test this hypothesis it isnecessary to evaluate the anatomic and functionalleaf characteristics related to photosyntheticperformance of C. sativa produced in vitro, andanalyze the differences existing with plantsproduced in a nursery from seeds. CO2 exchangeand the chlorophyll fluorescence parameter inmicroshoots of C. sativa were measured, whichwere compared with plants produced in a nursery.The photosynthetic capacity in vitro was low incomparison with nursery plants (3.3 and 7.2 μmolCO2 m

-2 s-1, respectively). The same tendency wasobserved in the electron transport rate and effectivequantum yield of the PSII. In vitro the non-photochemical quenching was saturated atirradiences near to 80 μmol m-2 s-1 suggesting thatdegree of photoprotection by thermal dissipation couldbe limited by sudden large increases in irradiance as ingreenhouses or fields. Additionally, the stomatalapparatus was analyzed, in which it was observed thatmore than 90% of the stomatas were found open, andtheir frequency was double that of nursery plants, andwere spherical, wide open. Furthermore, epicuticularwax was not observed, which resulted in a high stomatalconductance and high transpiration rates. The anatomicand functional leaf characteristics developed in vitro area reflection of the conditions under which the cultivationwas carried out and will determine their transplantingto ex vitro conditions.

Evaluación en campo de plantas in vitro deMorus alba L.J.E. Salas1,2*, D. Agramonte1, F. Jiménez-Terry1, R. Collado1

1Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5. CP54 830. Santa Clara. Villa Clara. Cuba.

2Colegio de Postgraduados. Campus Tabasco. Carlos A. Molinas/n. C.P. 86 570. Cárdenas, Tabasco, México. Autor paracorrespondencia. e-mail: [email protected]

Se evaluaron en condiciones de campo plantas demorera provenientes del cultivo in vitro en medio decultivo semisólido (SS), sistemas de inmersióntemporal (SIT) y estacas (E) (plantas control). Se

utilizó un diseño completamente al azar concuatro réplicas por tratamiento. Se determinó comocaracteres cuant i tat ivos el porcentaje desupervivencia, altura de la planta, número de hojasy ramas, área foliar y biomasa foliar a los 4, 8 y 12meses de cultivo y, como caracteres cualitativosla forma, color, superficie, textura y margen de lashojas, a los 12 meses de cultivo. Las plantasprocedentes de SS y SIT tuvieron un mejorcomportamiento en las variables cuantitativasrespecto a las propagadas convencionalmente yno se observó diferencia significativa entre SS ySIT. En las variables cualitativas no hubodiferencias morfológicas en las hojas de las plantasde las distintas procedencias. Fueron evidentes lasventajas que tiene la propagación in vitro en relacióncon la convencional expresadas principalmente enun mayor crecimiento y producción de biomasa foliarsin observarse diferencias fenotípicas con las plantascontrol.

Field evaluation of Morus alba L. in vitro plantsUnder field conditions mulberry plants from in vitroculture in semisolid medium (SSM), temporaryimmersion systems (TIS) and stakes (E) (controlplants) were evaluated. It used a completelyrandomized design with four replicates per treatment.Quantitative traits were determined as the survivalrate, plant height, number of leaves and branches,leaf area and leaf biomass at 4, 8 and 12 months ofculture and as qualitative characteristics the form,colour, size, texture and leaf margin at 12 months ofcultivation. Plants derived from SSM and TIS had abetter performance in regard to quantitative variablesfrom conventionally propagated and there was nosignificant difference between SSM and TIS. In thequalitative variables no morphological differencesin the leaves of plants from SSM, TIS and E. Theadvantages of in vitro propagation in relation withthe conventional propagation were evident and itexpressed mainly on more growth and leaf biomassproduction without phenotypic differences observedwith control plants.

Desarrollo en fase de aclimatización de plantasin vitro de Bambusa vulgaris var. vulgarisO. Hurtado, Y. García-Ramírez, M. Freire-Seijo, M. Leiva-Mora,M. León.

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Santa Clara, Cuba.e-mail: [email protected]

Los bambúes, por su rápido crecimiento y susdiferentes usos, han sido de gran utilidad para elhombre a lo largo de la historia. Sin embargo, las


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técnicas tradicionales de propagación vegetativa nopermiten la multiplicación acelerada de especies debambú. El cultivo de tejidos representa una opciónpara la propagación de B. vulgaris, pero elconocimiento existente sobre la aclimatización deplantas propagadas in vitro de dicha especie eslimitado. La presente investigación tiene comoobjetivo, lograr la aclimatización, formación ybrotación de yemas axilares en condiciones decasas de cultivo de plantas enraizadas in vitro de B.vulgaris var. vulgaris. Se realizaron experimentos paraseleccionar el material vegetal y describir lascaracterísticas morfo-anatómicas, para obtenerplantas con un mejor comportamiento en laaclimatización. El material vegetal utilizado fueronplantas enraizadas in vitro que tenían entre 1 cm y5 cm de altura. Para ello, se empleó un sustrato quecontenía 80% de materia orgánica y 20% de zeolita,fueron sembradas en bolsas de polietileno con unvolumen de 572 cm3 de sustrato y un riego de 5minutos con intervalos de 6 horas. Los parámetrosevaluados fueron: altura, número de hojas, largo dela hoja, longitud y número de las raíces hasta los 90días de plantadas. Se obtuvo como resultado quelas plantas que mejor desarrollo fisiológico tuvieron,se encontraban entre 3 y 5 cm, de altura, siendo unmaterial vegetal idóneo para la siembra. Se observóque la presencia o no de raíces no era determinanteen su comportamiento en fase de aclimatización.Las características morfo-anatómicas de las plantasdemostraron que su aclimatización comenzó a los30 días de sembradas.

Potencialidades de Ácidos Húmicos devermicompost como sustituyentes de hormonassintéticas en la micropropagación de plátano(Enano Guantanamero)Daniel Cabezas Montero1, Marcia Beatriz Moya1 AndrésCalderín Garcías1 Liane Portuondo Frías1 Dany Marrero López2

Lázaro J. Mendoza Mendizábal1, Luís Enrique Salazar Gómez1

1Universidad Agraria de la Habana. San José de las Lajas,Habana Cuba. e-mail: [email protected]

2Biofábrica de la Habana. San José de las Lajas, La Habana,Cuba

El presente trabajo se realizó en el Laboratorio deBiotecnología Vegetal en la Facultad de Agronomía dela UNAH. Se utilizaron vitroplantas de plátano (EnanoGuantanamero) en el subcultivo 8. El objetivo fueestudiar las potencialidades de los ácidos húmicos (AH)para estimulación de los procesos de enraizamientos,buscando la posible sustitución parcial o completa dehormonas sintéticas y de alto costo. La multiplicaciónin vitro se realizó en medio de cultivo de Murashige ySkoog donde además de las sales MS, se adicionótiamina (2 mg.l-1), mio-inositol (100 mg.l-1) y sacarosa(30 g.l-1). Fueron utilizados 4 tratamientos adicionandodiferentes combinaciones de ácidos húmicos (T1:BAP

(4 mg.l-1) + AIA (0.65 mg.l-1) + AH (10 mg.l-1); (T2: 6BAP (4 mg.l-1) + AIA (0.65 mg.l-1) + AH (20 mg.l-1);(T3: 6 BAP (4 mg.l-1) + AIA (0.65 mg.l-1) + AH (40mg.l-1) y el tratamiento control, (C: 6 BAP (4 mg.l-1)+ AIA (0.65 mg.l-1)). El pH se ajustó a 5.8±0.01 previoa la adicción del agente solidificante. Los resultadosmostraron que en las plantas in vitro bajo lostratamientos de AH, se favorecieron los procesos deelongación y multiplicación celular, comprobados poruna emisión del número de raíces por plantas,longitud de las raíces, así como la masa seca, las quefueron superiores y diferentes significativamente conrespecto al control. Esto permitió que no fuera necesariala fase de enraizamiento. Los resultados muestran laposible aplicación de los AH como potencialessustituyentes de hormonas sintéticas, así como laposibilidad de eliminación de una fase en lamicropropagación de plátano.

Efecto en las indicadores de crecimiento en elcultivo in vitro de plátano (EnanoGuantanamero) con el uso del FitoMas-E y ácidoshúmicosMarcia Beatriz Moya1, Daniel Cabezas Montero*1, AndrésCalderín Garcías1 Liane Portuondo Frías1 Dany Marrero López2

Lázaro J. Mendoza Mendizábal1y Luís Enrique Salazar Gómez1

1Universidad Agraria de La Habana. San José de las Lajas, LaHabana Cuba. e-mail: [email protected]

2 Biofábrica de La Habana. San José de las Lajas, La Habana,Cuba

El grupo de Biotecnología Vegetal de la Facultad deAgronomía de la UNAH ha desarrollado entre suslíneas de proyectos la Selección y multiplicación deplantas élites de plátano macho para su producciónen la provincia de La Habana a partir de técnicasbiotecnológicas del cultivo in vitro. El objetivo de estetrabajo fue la evaluación las potencialidades de losácidos húmicos (AH) y FitoMas E para estimulaciónde los procesos de crecimiento vegetativo, buscandola posible sustitución parcial o completa dehormonas sintéticas. En el presente trabajo seutil izaron seis tratamientos con diferentescombinaciones de FitoMas-E y ácidos húmicos (AH),T1:(6-BAP (4 mg.l-1) + AIA (0.65 mg.l-1) + FitoMas-E(0.24 ml.l-1); T2:(6 BAP (4 mg.l-1) + AIA (0.65 mg.l-1)+ FitoMas-E (0.32); T3:(AIA (0.65 mg.l-1) + FitoMas-E (0.24 ml.l-1); T4:(6 BAP (4 mg.l-1) + AIA (0.65 mg.l-1)+ (AH) (10 mg.l-1); T5:(6 BAP (4 mg.l-1) + AIA (0.65mg.l-1) + (AH) (20 mg.l-1); T6:(6-BAP (4 mg.l-1) + AIA(0.65 mg.l-1) + (AH) (40 mg.l-1). El pH se ajustó a5.8±0.01 previo a la adicción del agente solidificante.Los resultados mostraron que los tratamientos conFitoMas-E fueron los que más favorecieron losprocesos de crecimiento vegetativo, comprobadoscon la emisión del número de hojas, número de


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raíces, coeficiente de multiplicación y masa seca.Los resultados mostraron la posible aplicación deFitoMas- E como sustituyen parcial de losreguladores de crecimiento sintéticos.

Comportamiento en campo de plantasobtenidas por embriogénesis somática encultivares de Musa spp., subgrupo CavendishP. Orellana *, R.G. Kosky , L. García-Águila, M. Reyes, B.Chong-Pérez, M. León

Instituto de Biotecnología de las Plantas (IBP), UniversidadCentral ‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaníkm 5.5 .Santa Clara, Villa Clara. Cuba. CP 54 830.e-mail: [email protected]

La embriogénesis somática ha sido desarrolladaen varias especies de plantas, con diferentesobjetivos, pero en pocos casos se ha logrado laproducción masiva de plantas y la evaluaciónde su comportamiento en campo sobre grandespoblaciones. En algunos clones de Musa spp.se ha desar ro l lado la embr iogénes issomática(ES) para faci l i tar protocolos detransformación genética, pero esta técnicapuede ser una alterativa que incremente laeficiencia para la producción masiva de plantasin vitro a escala comercial para la siembra enáreas comerciales. En el presente trabajo seinforma de los resultados obtenidos al evaluarpoblaciones de plantas obtenidas por ES de loscu l t i vares ‘Grande na ine ’ (Musa AAA) y‘Cavendish enano ’ (Musa AAA) , ambosperteneciente al sub grupo Cavendish, durantedos ciclos reproductivos en dos regiones delpaís. Las evaluaciones se realizaron sobre laestabilidad de los caracteres morfológicos y decarac teres cuant i ta t i vos de las p lan tasrelacionados a los componentes del rendimientoy se determinó además, el rendimiento agrícolabajo condiciones de producción, en comparacióncon plantas obtenidas por organogénesis. Losresultados indicaron que las plantas obtenidas por ESpresentaron índices de variación morfológica muyinferiores a los informados por el método deorganogénesis en los dos cultivares, en ambos ciclosproductivos y el rendimiento agrícola fue superiora 20% con respecto a las plantas obtenidas pororganogénes is . En e l segundo c ic lo e lrendimiento agrícola fue superior en 17% alprimer ciclo en las plantas obtenidas por ES.Estos resultados derivados de la evaluación depoblaciones de más de 50 000 plantas obtenidaspor ES, especialmente en el cultivar ‘Cavendishenano’, constituyen una evidencia confiable pararecomendar este método como una alternativaviable para la propagación masiva de plantas deestos cultivares.

Behavior in field of plants derived of somaticembryogenesis in Musa spp. cultivars, subgroupCavendishSomatic embryogenesis has been developed inseveral species of plants, with different objectives,but in few cases it has been achieved the massiveproduction of plants and the evaluation of itsbehavior in field on big populations. In somecultivars of Musa spp. the somatic embryogenesis(SE) has been developed to facilitate protocols ofgenetic transformation, but this technique can bean alternative that increases the efficiency for themassive production of plantas to great scale forthe sown in commercial areas. In these work isinformed the results obtained in the evaluation ofthe plants derived of populations in the cultivars‘Grande naine’ (Musa AAA) and ‘Dwarf Cavendish‘(Musa AAA), both belonging to the subgroupCavendish, during two reproductive cycles in tworegions of the country. The evaluations were carriedout about the stability of the some morphologicalcharacters and others quantitative of the plantsrelated to the components of the yield and it wasalso determined the agricultural yield underproduction conditions, in comparison with plantsderived from organogenesis. The results indicatethat the plants derived of SE presented very inferiorindexes of morphological variation to those reportedby the method of organogenesis in the two cultivarsin both productive cycles. The agricultural yield wassuperior to 20% with regard to the plants obtainedby organogenesis. In the second cycle theagricultural yield was superior in 17% to the firstcycle in the plants derived of SE. The results ofthe evaluation of populations of more than 50 000plants obtained for SE, especially in the cultivar‘Dwarf Cavendish’, constitute a reliable evidenceto recommend this method like a viable alternativefor the massive in vitro propagation of plants ofthese cultivars.

Índices de calidad para la producción deplantas in vitro de plátanos y bananosmediante embriogénesis somática en mediosde cultivo semisólidosRobin Triana*, Miguel Suárez-Castellá, Zoe Sarría, ZaidaPérez, Mayelín Rodríguez , Miladis León, Milagros González,Borys Chong-Pérez, Rafael G. Kosky, Maritza Reyes

Instituto de Biotecnología de las Plantas (IBP), Carretera aCamajuaní km 5.5, Santa Clara, Villa Clara. Cubae-mail: [email protected]

En la actualidad se intensifica la competencia paradominar el mercado de producción de plantas in vitrogeneralmente obtenidas con el empleo detecnologías de micropropagación vía organogénesis,


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donde la variable calidad es un aspecto decisivoen este escenario. La calidad de estas plantas invitro está condicionada a las particularidades delas tecnologías y los procesos productivos yexisten múltiples ejemplos de sus sistemas. Lapresencia de la embriogénesis somática comotecnología para la producción masiva de plantasimplica nuevos enfoques, sistemas, métodos ytécnicas de calidad. El Instituto de Biotecnologíade las Plantas (IBP) durante los últimos años vienedesarrollando el escalado de tecnologías víaembriogénesis somática para la producción masivade plantas in vitro de plátanos y bananos y comoparte de este proceso se determinaron losprincipales elementos de calidad a tener en cuenta.El presente trabajo muestra los principales índicesy variables de calidad definidos para cada procesode trabajo, así como las exigencias para su control.Se tomaron como base las produccionesalcanzadas de plantas in vitro de plátanos ybananos en el IBP y con ello se sentaron lasbases iniciales para el diseño de un sistema decalidad ajustado a las peculiaridades de estastecnologías y con ello posibilitar el empleodefinitivo de la embriogénesis somática enprocesos productivos comerciales.

Planificación de la producción in vitro deplantas de plátanos y bananos medianteembriogénesis somática en medios de cultivosemisólidoMiguel Suárez-Castellá,* Zoe Sarría, Robin Triana, Zaida Pérez,Milagros González, Borys Chong-Pérez, Rafael G. Kosky,Maritza Reyes

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villa. Carretera a Camajuaní km 5.5, SantaClara, Villa Clara. Cuba. CP 54 830e-mail [email protected]

La producción de plantas in vitro mediante tecnologíade micropropagación vía organogénesis es unarealidad desde hace muchos años y en la actualidadse intensifica la competencia para dominar elmercado. Dado el carácter de estas tecnologías yde los procesos es indispensable la aplicación detécnicas y métodos de planificación para laproducción de plantas in vitro que permita sudirección y existen valiosos ejemplos de susparticularidades. Aunque la embriogénesis somáticacomo método de regeneración de plantas sereconoce en la literatura especializada como una víaextraordinariamente eficiente dado el alto volumende plantas que se obtienen y los mínimos de gastosque se incurren, existen limitadas experienciasinternacionales que registran el empleo de estastecnologías como vía para la producción masivade plantas y por ende de los sistemas de

planificación que se requieren dentro de un procesoproductivo controlado. El Instituto de Biotecnologíade las Plantas (IBP) durante los últimos dos añosviene desarrollando el escalado de tecnologías víaembriogénesis somática para la producción masivade plantas in vitro de plátanos y bananos y comoparte de este proceso se precisó cómo debedesarrollarse la planificación de la producción. Eneste contexto se reconoce, respecto a laorganogénesis, un mayor nivel de incertidumbre enlos pronósticos de cada proceso. El presente trabajomuestra un método de planificación de la producciónempleando estas tecnologías que permita unadirección confiable de los procesos y sus resultadosproductivos a partir de identificar y caracterizar losprincipales índices y variables que influyen en suconformación. Este se empleó en las produccionesalcanzadas de plantas in vitro de plátanos y bananosy constituye una herramienta esencial para laimplementación definitiva de las tecnologías deembriogénesis somática en procesos productivoscomerciales.

Evaluación morfológica en casa de cultivo deplantas de ‘Cavendish enano ’ (Musa AAA)regeneradas por embriogénesis somáticaMiladys León *, Rafael G. Kosky, Milagros González, MichelVeitía, Amado Pérez

Instituto de Biotecnología de las Plantas, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas, Carretera a Camajuaní km 5.5Santa Clara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830e-mail. [email protected]

La propagación de varios cultivares de Musa porembriogénesis somática es ya una realidad en Cuba.Sin embargo, la variación somaclonal en plantasregeneradas a partir de embriones somáticosobtenidos de suspensiones celulares, puederepresentar un obstáculo para la aceptación de lasplantas como fuente de material vegetal en lasplantaciones comerciales. La detección de variantesen las plantas en la fase de aclimatización delproceso de micropropagación constituye un eslabónclave dentro del control del material vegetal que seentregará a los agricultores. Hasta la fecha se habíanevaluado en condiciones de aclimatización un limitadonúmero de plantas in vitro (1 500-4 000), pero nuncapara un escalado productivo de la tecnología. Porello, el presente trabajo se realizó con el objetivo dedeterminar variaciones somaclonales en plantasregeneradas por embriogénesis somática del cv.‘Cavendish enano’ (Musa AAA) a través de laevaluación morfológica en fase de aclimatización.Para ello, se evaluaron en casa de cultivo las plantascon cambios fenotípicos regeneradas de embrionessomáticos. Como resultado se obtuvo que la


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incidencia de plantas con cambios fenotípicos en eltotal de la población (13 000 plantas) de embrionessomáticos fue de 0.1%. Los cambios fenotípicosobservados fueron plantas con hojas variegadas(0.02), plantas con cambio en el hábito de crecimientoen forma de abanico (0.06) y plantas coreáceas (0.01).Se corroboró, además, que la variación en las plantasregeneradas a partir de células embriogénicas ensuspensión no es más frecuente ni diferentetipológicamente a la ya conocida para laorganogénesis.

Evaluación de diferentes manejos en elseccionado de brotes sobre el coeficiente demultiplicación en tres cultivares de plátanos ybananos (Musa spp.)Silvio Martínez1,2 * ,M. Fontes-Leandro3, O.Pérez-Espinosa3, M.Aday –Martínez3, Y. Rodríguez- Cruz3, A. Valdés-Moreno2.

1Instituto de Biotecnología de las Plantas.Universidad CentralMarta Abreu de Las Villas. Carretera Camajuaní km 5.5 SantaClara. Villa Clara. Cuba CP 54 830

2Sede Universitaria Municipal Camajuaní. Juaduin Paneca 62-TO. Camajuaní. Villa Clara. Cuba. *e- mail: [email protected]

3Biofábrica. MINAGRI. Cienfuegos. Carretera a Palmira, km 1.5.Cienfuegos. Cuba.

El trabajo se desarrollo con el objetivo de aumentarel número de brotes axilares durante la propagaciónin vitro vía organogénesis de tres cultivares deplátanos y bananos. Se evaluaron diferentesalternativas de manejo en el seccionado de losbrotes. Como material vegetal fueron usados brotesde tamaño uniforme (1.0 cm de altura y 0.5 cm dediámetro del seudotallo), con dos subcultivos enmedios de cultivo de multiplicación que conteníalas sales propuestas por Murashigeg y Skoog enestado semisólido (4.0 gl-1 agar), 0.65 mgl-1 de ácidoindolacético (AIA), sacarosa 30 gl-1, así como 4.0,4.0 y 3.0 mgl-1 6-bencilaminopurina (6-BAP) paralos cultivares Grande naine, FHIA-18 y FHIA-21,respectivamente. Se utilizaron siete formas demanejo, observándose durante seis subcultivos losmejores resultados, al utilizar como manejo un cortelongitudinal al cormo hasta el domo apical del brotein vitro, sin decapitar el sistema foliar y seccionandoa la mitad los brotes de más de 0.5 cm de diámetrodel pseudotallo. Este manejo aumenta el número debrotes, altura del brote, número promedio de hojaspor explante y no se presenta brotes con crecimientoen forma de roseta. Durante el ultimo subcultivo demultiplicación es necesario el seccionado de losbrotes y un corte longitudinal al cormo hasta el domoapical, sin decapitar el sistema foliar; lo cualaumenta el número de brotes mayores a 2.5 cm,que pueden ser transferidos a medios de cultivo deenraizamiento en estado líquido. Estas alternativas

incrementaron la eficiencia del proceso de producciónen biofábricas de los cultivares de plátanos ybananos estudiados.

Evaluation of different management in the cutof shoots on the multiplication coefficient inthree plantain and banano cultivares (Musa spp.)With the objective of increasing the number of axillarybuds during in vitro propagation via organogenesis ofplantain and banana trees, different handlingalternatives were evaluated in the cut of the buds.Buds of uniform size (1.0 cm high, 0.5 cmpseudostem diameter), with two multiplicationsubcultures of the ‘Grande naine’ (Musa AAA), FHIA- 18 (Musa AAAB) and FHIA - 21(Musa AAAB) wereused as starting material. Seven handling forms wereused, observing the best results after six subcultureswhen using as handling a longitudinal cut to the cormup to the apical dome of the in vitro plant, withoutdecapitating the foliar system and splitting the budsinto halves bigger than 0.5 cm of pseudostemdiameter. This handling increases the number of buds,height, average number of leaves per explants andbuds in rosette form are not shown. It is necessaryduring the last multiplication subculture to chop thebuds using a longitudinal cut of the corm up to theapical dome, without decapitating the foliar system;which increases the number of buds higher than a2.5 cm. Then they can be transferred to rooting liquidculture medium. These alternatives increased theefficiency of the production process in commercialtissue culture laboratories of banana cultivars andthe studied banana trees.

Empleo de una mezcla de oligogalacturónidosen la micropropagación de especies vegetalesMa. Margarita Hernández*, Lorenzo Suárez , MiruldisValcárcel, Georvis Téllez

Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA). P.O. Box #1.San José de las Lajas. Habana. Cuba.e-mail: [email protected]

La malanga (Colocasia sp.), conocida como isleña,al igual que la yuca (Manihot esculenta, Crantz),constituyen una fuente energética tradicional en laalimentación cubana, fundamentalmente en zonasrurales del país. La problemática del material dereproducción es similar al resto de los cultivos demultiplicación agámica, que abarca tanto aspectosrelacionados con la disponibilidad como con lacalidad fisiológica y fitosanitaria del material deplantación, lo que incide decisivamente en losrendimientos. Las técnicas de micropropagaciónofrecen una vía para la obtención rápida de abundantematerial de plantación de calidad superior. Sin


35Propagación in vitroembargo, para la aplicación a gran escala de estastécnicas se requiere bajar los costos, a fin de abaratarel precio de los propágulos y hacerlos accesibles alos agricultores. De los componentes de los mediosde cultivo empleados para la micropropagación de lamayoría de las especies vegetales, las hormonasrepresentan sustancias de elevados precios, ademásde representar elementos de importación, por lo cual,se montaron una serie de experimentos en ellaboratorio de Biotecnología del INCA, a fin desustituir o minimizar las concentraciones deauxinas, mediante la sustitución o complementacióncon Pectimorf, un producto con actividad biológica,constituido por una mezcla de oligogalacturónidosde cadena entre 9 y 16, obtenido en el INCA. Lasconcentraciones empleadas estuvieron entre 1 y 10mg.l-1, de acuerdo con ensayos anteriores realizadosen papa (Solanum tuberosum,L.) y especiesornamentales como el Anthurium andreanum ySpathiphyllum. Los resultados mostraron que elPectimorf adicionado a los medios de cultivo en lasdiferentes fases del proceso de micropropagación, logróresultados similares o superiores a la auxina empleadaen los mismos. Se pudo apreciar el vigor de las plantasin vitro obtenidas en presencia de este compuesto, asícomo el abundante enraizamiento de estas. Comoconclusión de estos experimentos se puede plantearque es factible la sustitución de auxinas por Pectimorfen concentraciones entre 5 y 10 mg.l-1 en el mediode cultivo para la obtención de plantas in vitro demanera eficiente y a un costo inferior en las especiesestudiadas.

Propagación in vitro de Echeveria elegans,una especie mexicana en pel igro deextinciónJuan José Solís1*, Daniel Rojas1, Manuel de Feria2, MireyaReyna1, Florentina Zurita1

1Laboratorio de Biotecnología Vegetal. Centro Universitariode la Ciénega. Universidad de Guadalajara. AvenidaUniversidad No. 1115, Colonia Linda Vista, CP 47 840.Ocotlán, Jalisco, México. e-mail: [email protected]

2Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5Santa Clara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830.

El género Echeveria cuenta con cerca de 143especies que son exclusivas del continenteAmericano, de las cuales 117 están presentes en laRepública Mexicana, principalmente en los Estadosde Hidalgo, Puebla y Oaxaca. La propagación sepuede hacer por retoños, esquejes de hojas osemillas, pero estos métodos se muestraninsuficientes ante la depredación de muchas

especies. En la NOM-059-ECOL-2001 la especieEcheveria elegans se describe en peligro deextinción. Los objetivos del presente trabajo fueronlograr la propagación in vitro de esta especie apartir de yemas axilares, como alternativa para sumultiplicación y recuperación. Para ello seevaluaron concentraciones y combinaciones dedos reguladores de crecimiento, 6-BAP (2.22, 4.44,6.66 y 8.88 μM) y á-NAA (1.35 y 2.70 μM) en laformación de brotes a partir de yemas axilares ydos medios de cult ivo con di ferentesconcentraciones de sales MS, para lograr enraizarin vitro las plantas obtenidas. Se observó que alcombinar 6.66 μM de 6-BAP y 1.35 μM de á-NAAse favoreció la formación y desarrollo de nuevosbrotes. En la fase de enraizamiento, los mejoresresultados se lograron con el tratamiento quecontenía el 50% de las salesMS. Posteriormentelas plantas fueron trasplantadas a casas de cultivoy se logró con éxito su aclimatización. Duranteesta última fase de desarrollo, no se observaroncambios fenotípicos, ni presencia de variantessomaclonales.

In vitro propagation of Echeveria elegans, amexican species in extinction dangerThe genus Echeveria has about 143 species thatare unique to the American continent, of which 117are present in the Mexican Republic, mainly in thestates of Hidalgo, Puebla and Oaxaca. Propagationcan be done by suckers, cuttings or seed leaves,but these methods are inadequate given thedepletion of many species. Echeveria elegansspecies are reported as endangered in TheMexican Government Regulations (NOM-059-ECOL-2001). The objectives of this study wereachieved in vitro propagation of this species fromaxillary buds, as an alternative to multiplication andrecovery. We proved different concentrations andcombinations of two growth regulators, 6-BAP(2.22, 4.44, 6.66 and 8.88 μM) and á-NAA (1.35and 2.70 μM) in the formation of shoots from axillarybuds and two culture medium varyingconcentrations of MS salts, to achieve rootingplants obtained in vitro. It was observed thatcombining 6.66 ì M 6-BAP and 1.35 ì M of á-NAAfavored formation and development of new shoots.In the rooting step, the best results were achievedwith the treatment containing 50% of MS salts.Subsequently the plants were transplanted into thehouses of culture and was successfully achievedtheir acclimatization. During this last phase ofdevelopment, there were no phenotypic changesor presence of somaclonal variants.

36 Propagación in vitro

MEJORA GENÉTICA

Hybridization between two elite accessions ofWithania somnifera (L.) Dunal (Solanaceae)Bilal Ahmad Mir1*, Sushma Koul1, Arun Kumar1, M. K. Koul1 andA. S. Soodan2

1Biodiversity & Applied Botany Division, Indian Institute ofIntegrative Medicine, Jammu, India

2Department of Botanical & Environmental Sciences, GNDU,Amritsar, Punjab, India. *e-mail: [email protected]

Withania somnifera (2n = 4x = 48) commonly knownas ashwagandha, is a plant of immense medicinalvalue. Out of the total germplasm collected fromdifferent parts of India, two morpho-chemicallydistinct groups were identified. Floral biology,pollination behaviour, breeding system andreproductive effort of Withania somnifera (family:Solanaceae) was studied in two elite contrastingchemotypes. Nuclear and chloroplast genomeassays of the two elite populations by AFLP, internaltranscribed sequence – cleaved amplif iedpolymorphic sequence (ITS-CAPS), chloroplastDNA-CAPS, and cloning and sequencing of ITSregion of ribosomal DNA reinforced the conclusionsbased on crossabi l i ty, morphological,pharmacognostical and chemical characterizationdata. In the present study experimentalhybridization of the best performing chemotypesAGB002 (a selectant from wild populations) andAGB025 (cultivated in restricted places as acommercial crop) was performed and the hybridsdeveloped showed positive heterosis with respectto the root biomass and withaferin A content (ananticancer withanolide). Hybridization studies alsoshowed dist inctness between these twochemotypes as evident by low fruit and seed set(5-10%). The quantitative dynamics of WithaferinA product ion in Indian populat ions andinterchemotypic hybrids developed have beenstudied. An analysis on inheritance pattern basedon presence/absence of Withaferin A in hybridplants and their respective parents is given for futurestudies on the chemogenetics of this complexspecies in details. Further studies on repeatedbackcrossing for the fixation of these traits isunderway.

Plantas transgénicas de piña (Ananas comosus(L.) Merri l) transformadas medianteAgrobacterium tumefaciens con tolerancia alherbicida FINALE ® y resistencia aPhytophthora nicotianae var. parasitica

Lourdes Yabor1, Bárbara Valle1, Mayda Arzola1, MarthaHernández1, Carlos Aragón1, Carol Carvajal1, Alitza Iglesias1,Jesús V. Jorrín Novo2, Ariel Arencibia3 & José CarlosLorenzo1

1Centro de Bioplantas, Universidad de Ciego de Avila, UNICA.Ciego de Ávila, CP 69 450, Cuba. e-mail: [email protected]

2Grupo de Investigaciones bioquímicas. Departamento deBioquímica y Biología Molecular. Universidad de Córdoba.Córdoba, España e-mail: [email protected]

3Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar(INICA) Departamento de Genética y Fitopatología. CarreteraCUJAE km 2.5. Boyeros 19 390. La Habana. Cuba.e-mail: [email protected]

Mundialmente, la piña (Ananas comosus (L.) Merril)es la especie económica más importante de lafamilia Bromeliaceae. La producción anual del 2006alcanzó 18.2 millones de toneladas. Por lo tanto,programas de mejoramiento genético encaminadosa perfeccionar el comportamiento agrícola generalestán justificados. Esta investigación se enfocóen el establecimiento de una metodología para latransformación genética del cv. Cayena lisaSerrana, mediante Agrobacterium tumefaciens. Sedemostró la factibilidad del uso de los Biorreactoresde Inmersión Temporal para la selección de líneastransgénicas resistentes a fosfinotricina. El agentede selección fue efectivo a concentracionesmenores en comparación con los frascosconvencionales de micropropagación. Por otraparte, se evaluó la tolerancia de líneas transgénicas(bar, quitinasa, AP24) ante el herbicida FINALE®

y la resistencia a Phytophthora nicotianae var.parasitica. Se identificaron en aclimatización laslíneas 90, 40, 44, 46 y 27 con tolerancia alherbicida; mientras las líneas 90, 79, 41, 1 y 20mostraron protección frente al ataque delpatógeno. Adicionalmente, se evaluó en campo laprimera generación vegetativa de la líneapromisoria 90. Se analizó su perfil proteómico,indicadores bioquímicos y caracteres agronómicos.En comparación con los testigos, las proteínasmayoritarias del proteoma de la línea 90 novariaron, y se mantuvo con 50 cromosomas. Seobservaron diferencias estadísticas en cuanto aniveles de fenoles, clorofilas, proteínas; actividadfenilalanina amonio liasa, superóxido dismutasa,glutamina sintetasa; masa del fruto sin corona;altura de la corona; y altura y diámetro de la planta.Sin embargo, tales variaciones inesperadas nojustifican el rechazo de la transgénesis como unaherramienta importante para el mejoramientogenético de la piña.


Generation of f1 doubled haploid lines andevaluation for salinity tolerance at seedling stagein indica riceM A Javed1,2* and S Misoo2

1School of Biological Sciences, University of the Punjab, Lahore54590, Pakistan

2Lab. of Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Kobe University,Kobe 657-8501, Japan. e-mail: [email protected]

Production of F1 DH populations to improve the salinitytolerance in rice is limited. Previous studies usuallyaiming the production of doubled haploids by usingthe cross combinations, including japonica parent(s). Production of doubled haploid lines from indica xindica crosses including Pokkali has not beenreported yet.Green shoot productivity and doubledhaploid productivities were very low except two crosscombinations, Pak 221 x Pokkali and KS 282 xPokkali. For the evaluation of salinity tolerance of F1DH lines, twenty days old seedlings were subjectedto salinity (EC 10 dS/m) for 5 days. Salinity wasincreased to an EC of 15 dS/m and 20 dS/m after aninterval of 5 days. The seedlings were differentiatedon the basis of morphological traits and physiologicaltraits. Significant differences for all traits wereobserved among the DH lines including their parentcultivars. In normal conditions, an average of all theDH lines were close to the mid parent values. TheDH lines derived from Pak 221 x Pokkali, showed animprovement in dry shoot weight and sodiumaccumulation in leaves. The average of each trait inDH lines derived from KS 282 and Pokkali cross,exhibited a superior value as compare to mid parentvalue, except potassium accumulation in leaves. Thecorrelations between the traits in saline environment,showed a highly significant relationship between saltinjury score and accumulations of sodium in leaves.However, the accumulation of potassium in leavesdid not exhibit any relationship with salt injury score.Another negative significant correlation was observedbetween dry shoot weight and sodium accumulationin leaves among the DH lines derived from Pak 221 xPokkali, indicated the influence of sodium contentson seedling vigor. A high negative correlation betweendry shoot weight and potassium accumulation inleaves was observed in DH lines derived from KS282 x Pokkali. These results indicated that the useof Pokkali, as a source of salt tolerance in theproduction of doubled haploid lines, could improvethe salt tolerance at seedling stage. The level ofsalinity tolerance could become higher, if anotherparent cultivar possessed the moderate level oftolerance because of additive gene actions. Presentfindings showed that salinity tolerance depend on anappropriate combination of morphological andphysiological traits, rather than one of them,

particularly a combination of high dry shoot weight,and the ability to accumulate low sodium and highpotassium ions in leaves, could be a salinity tolerancedeterminant at seedling stage in rice. Moreover, someDH lines produced in the present studies showedshort stature and low SIS, indicating the possibilityto develop ideal plant types to grow in salineconditions.

‘Lorita’ y ‘Bella Lorena’, primeros genotipos deorquídeas terrestres (Spathoglottis), obtenidosen Cuba mediante las técnicas biotecnológicasy participativasLorenzo Suarez*, Ma. Margarita Hernández, Miruldi Valcárcel,Georvis Téllez, Miladys Sánchez y Argelys Kessel

Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Dpto. Genética yMejoramiento de Plantas. Carretera Tapaste km 3.5. San Joséde las Lajas, La Habana. CP 32 700e-mail: [email protected]

Spathoglottis plicata Blume, es un ejemplo deorquídea terrestre naturalizada en Cuba; esta especie,es un género nativo del sureste asiático y la costadel este de Australia. Se consideran de fácilcrecimiento y se han naturalizado en algunas de lasislas Hawaianas y del Caribe. Según reportes de laSociedad Hortícola Real responsable del registrointernacional de orquídeas híbridas, existen hasta lafecha más de 92 híbridos de Spathoglottis registradosa nivel mundial. El primer Spathoglottis híbrido fueregistrado en 1932, Spathoglottis Aureo-vieillardiirealizado por Veitch en 1897, un cruce entre Spa.aurea y Spa. vieillardii, éste último sinónimo de Spa.plicata. En este trabajo se presentan las principalescaracterísticas de dos genotipos cubanos de estegénero, obtenidos por un grupo de investigadores delInstituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA)mediante el empleo de las técnicas biotecnológicasy participativas. El primero Spathoglottis plicata‘Lorita’, variante somaclonal de Spa. plicata var.Rosea y el segundo Spathoglottis ‘Bella Lorena’,primer híbrido de orquídea terrestre producido enCuba, producto del cruzamiento interespecífico entreSpa. plicata y Spa. kimballiana. Estas nuevasespecies contribuirán a la diversificación de estafamilia y constituirán un valioso aporte a la agriculturaornamental cubana. ‘Bella Lorena’ actualmente estáregistrada en la base de datos de la SociedadHortícola Real de Inglaterra y ambas publicadas enla Lista Oficial de Variedades del Ministerio de laAgricultura.

‘Lorita’ and ‘Bella Lorena’, firsts terrestrial orchidgenotipe (Spathoglottis), was obtained in Cubaby means of the biotechnical and participativetechniques

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Spathoglottis plicata is a non epiphytic orchidsnaturalized in Cuba, it is original from the southwestof Asia and the coast of the east of Australia, it isconsidered as a plant of an easy growth and has agreat importance among the amateurs around theworld; that were the reasons that motivated thiswork. According to the Royal Horticultural Society,there exist up to date, more than 92 hybrids ofSpathoglottis registered in the world. The first wasreported in 1932, the Spa. Aureo- vieillardii,obtained by Veitch in 1897, a cross between Spaaurea and Spa vieillardii, this last synonym of Spa.plicata. This work reports the main characteristicsof two Cuban genotypes of this genus(Spathoglottis). This was obtained by a group ofresearchers of the Biotecnology Laboratory of theGenetic Departament of the National Institute ofAgricultural Science in Havana. Spathoglottisplicata ‘Lorita’, somaclonal variant of Spa. plicatavar. Rosea and the second Spathoglottis ‘BellaLorena’, a first cuban hybrid of non epyphyticorchid, it was obtained from a cross between Spaplicata and Spa kimball iana. Actually i t isregistered Sander’s List of database the RoyalHorticultural Society. Spa. ‘Lorita’ and Spa ‘BellaLorena’ was published in the Official List ofVarieties of the Ministry of Agriculture.

Transformación genética de papaya Maradol conel gen truncado p1 de PRSV-PLiz García-Zare*1, Pedro Valadez-Ramírez 2, Salvador Guzmán-González3 y Laura Silva-Rosales4

1Laboratorio de Fisiología y Cultivo de Tejidos Vegetales,Universidad Nacional de Trujillo, Perú.e-mail: [email protected]

2,3Laboratorio de Biotecnología, Universidad de Colima-México.2e-mail: [email protected],3e-mail: [email protected]

4Laboratorio de Interacciones Planta-Virus, CINVESTAV-IPN,Campus Guanajuato, México4 e-mail: [email protected]

El cultivo de papaya (Carica papaya L.) es uno delos frutales más importantes en las regionestropicales y subtropicales del mundo sin embargo,es altamente susceptible al Virus de la manchaanular de papaya (PRSV), por ello se planteó laobtención de plantas transgénicas de papayaresistentes a PRSV mediante ingeniería genética:Se empleó el gen p1 del potyvirus PRSV provenientede aislamientos de plantas infectadas locales e,incorporado en el vector de clonación pCR®2.1-TOPO (Invitrogen), a partir de esta construcciónse realizaron las subclonaciones hasta pCAMBIA1301,este plásmido se constituye por el exón quecodifica para GUS y que es dirigido por el promotor35S CaMV y terminador NOS polyA; además de

los genes npt II (neomicina fosfotransferasa) y hpt(higromicina fosfotransferasa), que confierenresistencia a kanamicina e higromicina en laselección de bacterias y de tejido vegetal,respectivamente; Este estudio se realizó con lafinalidad de optimizar la presión de disparonecesaria para los ensayos de transformacióngenética de embriones cigóticos y somáticos depapaya Maradol con el sistema Helios™ Gene Gunde Biorad y con el cassette de expresión quecontiene el promotor 2X 35S del virus del mosaicode la coliflor, el gen truncado p1 de Papaya ringspotvirus-P y el terminador pA 35S. Ensayoshistoquímicos con GUS y de supervivencia en mediode cultivo complementado con higromicina sirvieroncomo parámetros de evaluación de tal factor físico.La mayor expresión de GUS y el mayor porcentajede supervivencia en medio de cultivo con higromicinaocurrieron con 200 lb/pulg2. La aportación de esteconsiste en el uso del sistema biobalístico antesmencionado en papaya, además del gen viralempleado, como caso novedoso.

Genetic transformation of Maradol papaya withtruncated gene p1 of PRSV-PPapaya (Carica papaya L.) is one of the mostimportant fruit in tropical and subtropical world,however, is highly susceptible to Papaya ringspotvirus (PRSV), so it proposed the production oftransgenic plants of papaya with PRSV-resistant,through genetic engineering. We used the p1 geneof PRSV potyviruses from local isolation andincorporated into the cloning vector pCR®2.1-TOPO (Invitrogen), from this construction weremade subcloned in the plasmid pCAMBIA 1301,this plasmid is constituted by exon that codes forGUS and is mediated by the CaMV 35S promoterand NOS polyA terminator beside the genes npt II(neomycin phosphotransferase) and hpt(hygromycin phosphotransferase), conferringresistance to kanamycin and hygromycin in theselect ion of bacter ia and plant t issues,respectively; This study was conducted in order tooptimize the helium-based shot pressure appliedin the current assays of particle bombardmentusing zygotic and somatic embryos of papayaMaradol as targets with the Helios™ Gene Gunfrom Biorad and with an expression cassettecontaining the 2X 35S promoter mosaic viruscauliflower, p1 truncated gene of Papaya ringspotvirus-and the terminator pA 35S. Histochemicalanalyses with GUS and survival percentage countup of bombarded explants in culture media withhygromycin were the key evaluation parametersfor this physical factor. The highest GUS expressionand the highest survival percentage were correlatedwith the optimal shot pressure. Results showed

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that 200 lb/pulg2 were the optimal value. This workprovides and reinforces the ordinary use of thisbiolistic device in papaya in our labs and the novelapplication of a non-structural gene of PRSV.

Evaluación fenotípica de plantas transgénicasde piña (Ananas comosus (L.) Merr) en cuanto atolerancia al herbicida FINALE®, indicadoresbioquímicos y caracteres agronómicosBárbara Valle*, Carlos Aragón, Carol Carvajal, MarthaHernández, Lourdes Yabor, José Carlos Lorenzo

Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila. Carreteraa Morón km 9. Ciego de Ávila. Cuba. CP 69 450e-mail: [email protected]

La piña es la especie económica más importante dela familia Bromeliaceae. En la actualidad sedesarrollan proyectos de investigaciones básicas yaplicadas para la obtención de mejores variedadesen el cultivo. En Cuba se estableció un protocolo detransformación de la piña mediante Agrobacteriumtumefaciens como parte del programa demejoramiento genético. El presente estudio seenfoca en la atención de la evaluación de la primerageneración vegetativa de plantas transgénicas depiña. Se compararon tres materiales de plantas depiña: el control macropropagado (no transformado),control micropropagado (no transformado), y plantastransformadas micropropagadas. A los tres mesesde iniciado el experimento se le aplicó al 50% de lasplantas de cada grupo el herbicida FINALE. Lacaracterización fue realizada después de un añode crecimiento en campo. Se comprobó lasobrevivencia de las plantas transformadasdespués de aplicado el herbicida. Entre las plantasmicropropagadas transformadas aplicadas con elherbicida FINALE y las plantas controlmicropropagadas se observaron las siguientesdiferencias: modificaciones en los niveles defenoles de la célula, asociados a la pared, libres ytotales, así como también las proteínas totales.Además, también se aprecian los cambios en lamasa de la fruta sin corona. Entre las plantastransformadas micropropagadas que se les aplicóel herbicida FINALE y las plantas controlesmacropropagadas las diferencias se marcaron enlos niveles de clorofila b, pigmentos totales declorofila y las proteínas. Por otra parte, lasactividades de la enzima amonio del fenilalanina –liasa, superóxido dismutasa y glutamina sintetasafueron diferentes entre estos grupos de plantas.La altura de la planta, el diámetro, y la altura de lacorona fueron también diferentes. Las variacionesencontradas en algunos indicadores bioquímicosno son lo suficientemente relevantes, porque losanálisis bromatológicos de los frutos no mostraron

diferencias significativas al compararse los frutos deplantas transformadas con los de las notransformadas.

Phenotypic evaluation of pineapple (Ananascomosus (L.) Merr) transgenic plants includingherbicide tolerance FINALE®, biochemical sideeffects and agronomic traitsThe pineapple is the most important economicspecies of the family Bromeliaceae. It is currentlydeveloping projects in basic and applied research toproduce better crop varieties. In Cuba established atransformation protocol using Agrobacteriumtumefaciens pineapple as part of the breedingprogram. The present report focuses on the evaluationof the first vegetative generation of transgenic plants.Three plant materials were compared:macropropagated controls (non-transformed),micropropagated controls (non-transformed), andmicropropagated transformed plants. From eachgroup, 50% of the plants were sprayed with FINALE®

3 months after initiation of the experiment. Thecharacterization was performed after one year of fieldgrowth. It was proved the survival of transformedplants after application of the herbicide. Between themicropropagated transformed plants sprayed withFINALE® and the micropropagated control plants, thefollowing differences were observed: modifications inlevels of cell wall-linked, free and total phenolics, aswell as, total proteins. Moreover, changes of the fruitmass without crown were also recorded. Betweenthe micropropagated transformed plants sprayedwith FINALE® and the macropropagated controlplants, levels of chlorophyll b, total chlorophyllpigments and proteins were different. Furthermore,activities of phenylalanine ammonia – lyase,superoxide dismutase and glutamine synthetasewere dissimilar. The plant height and diameter, andthe crown height were also different. Until now wehave evaluated transformed pineapple plants duringhardening and field growth. Although someunexpected variations were recorded, we believe thatthey are not relevant enough to justify rejection oftransgenesis as an important tool for pineapplegenetic improvement.

Plantas de Ipomoea batatas transformadas conuna versión vegetalizada del gen cry7Aa1 deBacillus thuringiensis var galleriaeIrene Alvarez*, Rolando Morán, Bárbaro Usatorres, DanalaySomonte, Sonia Casas, Yordanka Verde, Aylin Nordelo

Laboratorio de Biología Molecular de Plantas. Centro deIngeniería Genética y Biotecnología. Circunvalación Norte yAvenida Finlay. Apartado postal 387. Camagüey 70 100. [email protected]

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La actividad insecticida de la toxina Cry7Aa1 (de B.t.var galleriae) contra varias especies del género Cylasse ha descrito recientemente en bioensayos delaboratorio. Resultados de ensayos de unión con estatoxina confirman la afinidad a receptores en Vesículasde Membrana de Borde en Cepillo (BBMVs) de Cylasformicarius . Estos antecedentes se tomaron encuenta para obtener plantas transgénicas de I.batatas resistentes a C. formicarius. En Cuba, másdel 45% de las cosechas de este cultivo se venafectadas por esta plaga. A través del servicio desíntesis de ADN de GeneArt (www.geneart.com) seobtuvo una versión vegetalizada del gen cry7Aa1,optimizada para la expresión en I. batatas. Seensambló a partir de oligonucleótidos sintéticos yproductos de Reacción en Cadena de laPolimerasa (PCR). Se clonó en el pMK-RQ (kanR) (Vector estándar de GeneArt) y se transformóen E. coli. La construcción final se verificómediante secuenciación (DAC GeneArt-0900065).Se realizaron dos construcciones moleculares concry7Aa1 para la transformación de plantas. Laprimera en el vector binario pCambia 3301, quecontiene el promotor mejorado de 35S del Virus delMosaico de la Coliflor (2x35S-CaMV), la región 5' deinicio no traducible del Virus del Grabado del Tabaco(5´TEV), y el terminador 3' Poly A del CaMV (ter-CaMV). La segunda contiene la misma unidadtranscripcional, flanqueada por Regiones deAsociación a la Matriz (MAR) del genoma del tabaco.Al incluir esta región se pretende evaluar su influenciaen la expresión de la toxina en las plantastransgénicas e incrementar la estabilidad deltransgén. Ambas construcciones son portadoras delgen bar. Este confiere resistencia a la fosfinotricinay puede utilizarse como marcador de selección. Conestas construcciones moleculares se transformaronplantas de Ipomoea batatas vía Agrobacteriumtumefaciens. Se seleccionaron en medio de cultivoque contenía fosfinotricina los clones más resistentesy se comprobaron por PCR, confirmándose en todoslos casos la presencia del gen bar. Otras pruebasmoleculares como PCR para el gen cry7Aa1,‘Northern’, ‘Southern’ genómico, y ‘Western’ blottingse encuentran en curso.

Transformed Ipomoea batatas plants with aplant-like version of cry7Aa1 gene from Bacillusthuringiensis var galleriaeThe Cry7Aa1 toxin (from B.t var. galleriae) insecticideactivity against several species belonging to Cylasssp has been recently described in laboratorybioassays. Results of binding assays with Cry7Aa1toxin confirm the affinity to Brush Border MembraneVesicles (BBMVs) receptors of Cylas formicarius.These antecedents were taken into account for our

research group with the aim to obtain transgenic I.batatas plants resistant to C. formicarius attack. InCuba, around 45% of this crop is affected by thispest. Through the DNA synthesis service of GeneArt(www.geneart.com), a synthetic version of cry7Aa1gene was obtained. It was optimized for expressionin I. batatas. It was assembled from syntheticoligonucleotides and Polimerase Chain Reaction(PCR) products. Was cloned into pMK-RQ (kan R)(GenArt Standard Vector) and transformed in E.coli.The final construct was verified by sequencing (QADGeneArt 0900065). Two molecular constructscarrying the cry7Aa1 gene were obtained for planttransformation. The first one in pCambia 3301 11toevaluate its influence on protein expression of thetoxin in transgenics plants, and to improve transgenstability. Both constructs carry the bar gen thatconfers resistant to phosphinothricin in transgenicplants and can be used as selection marker. ThroughAgrobacterium tumefaciens mediated transformationseveral clones have been obtained with cry7Aa1molecular constructs. Clones resistant tophosphinothricin in vitro were tested by PCR, confirmingthe presence of the bar gene. Other molecular testslike PCR for cry7Aa1 gene, Northern, GenomicSouthern, and Western blotting are in progress.

Estandarización de la reacción en cadena dela polimerasa con transcripción reversa para eldiagnóstico molecular de potyvirus en el cultivodel pimientoAcela Díaz1*, Madelaine Quiñones2, Yanelis Acebo1, Gloria delBarrio1, Annia Hernández1

1Departamento de Microbiología y Virología. Facultad deBiología, Universidad de la Habana, Calle 25 esquina J, CiudadHabana, Cuba CP 10347. e-mail: [email protected]

2Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA). Apartado10, San José de Las Lajas, La Habana, Cuba.

Las enfermedades causadas por potyvirus no puedenser controladas una vez que la planta es infectada,al igual que ocurre en otras enfermedades virales.Por otro lado, la transmisión no persistente por áfidosrepresenta un desafío para las estrategias deprevención y control de las enfermedades virales encultivos de importancia económica. Sin embargo, unconjunto de medidas de manejo integrado de lasenfermedades que afectan a los cultivos, pudieranevitar la introducción de virus a plantaciones sanasy jardines o evitar su diseminación. No obstante y apesar de todo el trabajo realizado, en los últimosaños se ha comenzado a observar un fuerteincremento de los síntomas asociados a estos virusen el pimiento, lo que supone la incidencia de nuevospotyvirus circulantes o variantes recombinantes delos virus ya presentes, comportamiento que es muy

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frecuente en esta familia viral. Por ello, este trabajotuvo como objetivo estandarizar una técnica para eldiagnóstico molecular de potyvirus mediante elempleo de la RT-PCR con cebadores genéricos. Serealizó un análisis in silico de la capacidad de loscebadores CP1 y CP2 para detectar la presencia depotyvirus en el cultivo del pimiento, y demostrar laamplificación de una región conservada que contieneel gen que codifica para la proteína de la cápsidaviral y poster iormente se procedió a laestandarización de ensayo de RT-PCR en una solaetapa. Los resultados muestran que la técnicaempleada es altamente sensible y específica parael diagnóstico genérico de potyvirus en el cultivodel pimiento. Además, los resultados de estetrabajo constituyen los primeros de este tipo parael país, ya que por primera vez se asiste alprograma de mejoramiento genético del pimientocon un método de diagnóstico molecular.

Standardizing the polymerase chain reactionwith reverse transcription for the moleculardiagnose of potyvirus in pepperThe diseases caused by potyvirus, as many otherviral plant diseases, cannot be controlled once theplant is infected. On the other hand, the nonpersistent transmission by aphids is a challengefor the prevention and control strategies of viraldiseases in economically important crops.However, some integrated management of thediseases could prevent the introduction or spreadof viral diseases to healthy plants and orchards. Inspite of all the work that has been done, in the lastyears, it has been observed a rise in potyvirus-associated symptoms in pepper crop, whichsuggests the incidence of new potyvirus orrecombinant potyvirus strains, which are veryfrequent in this family. This work is aimed to thestandardization of a technique for the moleculardiagnose through RT-PCR with generic primers. Itwas carried out in silico analysis to determine theability of primers CP1 and CP2 to detect potyvirusin pepper and to prove the amplification of aconserved region that contains the gene for theviral coat protein. Then the standardization of theone-step RT-PCR assay was achieved. The resultsshowed that this technique is highly sensitive andspecific for the generic diagnose of potyvirus inpepper. This is the first report in Cuba for suchresults, since it is the first time to incorporate amolecular diagnose method for the Program for theGenetic Improvement of pepper crop.

Hibridación somática en limón mexicano paraincorporar resistencia a factores bióticos

Alma Delia Hurtado Mercado*, M. Manuel Robles González,y Eugenio Martín Pérez Molphe Balch.

Universidad Autónoma de Aguascalientes.- Instituto Nacionalde Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. CampoExperimental Tecomán. Km 35 Carretera Colima-Manzanillo,Colima, México. e-mail: [email protected]

El limón mexicano [Citrus aurantifolia (Christm)Swingle] es altamente sensible al Virus de latristeza de los cítricos VTC. El desarrollo devariedades resistentes es la mejor opción para elcontrol de la enfermedad. Algunas especies decítricos pueden ser relativamente tolerantes a estevirus. La hibridación somática vía la fusión deprotoplastos es una alternativa viable paraincorporar genes que confieran algún grado detolerancia. Para la hibridación somática esnecesario contar con callo embriogénico de algunode los progenitores. En este trabajo se evaluó elpotencial para desarrollar callo embriogénico deóvulos no desarrollados de limón mexicano y tresvariedades de limón verdadero (C. limón Burm.),cultivados en medio de cultivo MT con sacarosa(EME+S), MT con 5 ml.l-1 de Cinetina (DOG), yMT con 0.775 g.l-1 de L-glutamina (H+H), todosadicionados con 500 mg.l-1 de extracto de malta.La producción de callo embriogénico también seestudió en tejido de estilo estigma de limónmexicano cultivado en medio de cultivo MSadicionado con 500 mg.l-1 de extracto de malta y13.3μM de BAP. El medio de cultivo DOG resultóser el mejor para inducción de callo utilizandoóvulos como explantes. La fusión de protoplastosse realizó utilizando una suspensión de calloembriogénico en medio de cultivo H+H y hojas deplantas germinadas in vitro de ambos progenitores,haciendo fusiones en ambos sentidos.

Mexican Lime somatic hybridization toincorporate resistance to biotic factorsThe Mexican Lime (Citrus aurantifolia (Christm)Swingle) is highly sensitive to the citric tristezavirus. The improvement of resistance varieties isthe best option to control the disease. Some citricvarieties could be relatively tolerant to this virus.The somatic hybridization via protoplast fusion isviable to incorporate genes that confer some gradeof tolerance. For somatic hybridizat ion isnecessary to have embryogenic callus from one ofthe parents. In this work we evaluated the potentialto develop embryogenic callus from ovules fromMexican Lime and three varieties of true lime (C.Limon Burm), cultivated in MT media with sucrose(EME+S), MT with 5ml.l-1 Kinetin (DOG) and MTmedia with 0.775 g.l-1 L-glutamine (H+H), all with500 mg.l -1 of malt extract. We studied theproduction of embryogenic callus from stile and

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stigma tissue too from Mexican Lime cultivated inMS media added with 500 mg.l-1 of malt extractand 13.3μM of BAP. The DOG media was the bestmedia for callus induction in ovules tissue likeexplants. The protoplast fusion were using anembryogenic callus suspension in H+H media andleaves from in vitro plants from both parents, makingfusions in both senses.

Obtención y caracterización molecular delhíbrido somático Solanum tuberosum xSolanum mochiquense: I. Cultivo de protoplastosJulio Chico-Ruíz*

Laboratorio de Fisiología y Cultivo de Tejidos Vegetales.Universidad Nacional de Trujillo, Av. Juan Pablo II s/n. Trujillo-Perú. e-mail: [email protected]

En este trabajo se ajustaron las condiciones para laregeneración de plántulas a partir del cultivo deprotoplastos, proceso indispensable para avanzarhacia la obtención de híbridos somáticos. Se realizóel aislamiento de protoplastos a partir de hojas deplántulas in vitro de S. tuberosum y S. mochiquense,estos explantes fueron sumergidos en soluciónCPW13M para inducir plasmólisis. Posteriormentese colocó en solución de enzimas celulasa R-10 al1% y pectiolasa Y-23 al 0.05% en la cual resultaron6.48 x106 y 4.60 x 106 protoplastos viables/500mg.l-1de tejido para S. tuberosum y S. mochiquenserespectivamente. Las mejores densidades de cultivopara los protoplastos fueron 5 x 104 protoplastos/ml.l-1para los obtenidos de S. tuberosum y 1,5 x 105 /ml.l-1para los aislados de S. mochiquense empleando elsistema de cultivo en gotas de medio de cultivo KM8psolidificados con agar al 0.6% y recubiertas conmedio de cultivo líquido KM8p con 100 g.l-1 de glucosay cefotaxim 300 ug.l-1. Con las primeras divisionescelulares, se empezó a disminuir el nivel osmóticoal renovar el medio de cultivo líquido con la mezclade medio de cultivo KM8p:KM8 en proporción 3:1 yse continuó cada siete días en proporciones 2:1, 1:1y 1:3 hasta la obtención de colonias y callos.

Obtention and molecular characterization ofsomatic hybrid Solanum tuberosum x Solanummochiquense: I. protoplast cultureIn this paper we adjusted the conditions forregeneration of plantlets from protoplast culture, aprocess essential for progress towards obtainingsomatic hybrids. We performed the isolation ofprotoplasts from the leaves of plantlets in vitro of S.tuberosum and S. mochiquense, these explants weresubmerged in solution CPW13M to induceplasmolysis. Subsequently placed in enzymesolution cellulase R-10-1% and pectiolasa Y-23 to

0.05% which were 6.48 x 106 and 4.60 x 106

protoplasts viables/500mg of tissue for S. tuberosumand S. mochiquense respectively. The best cropdensities of protoplasts were 5 x 104 protoplasts / mlfor those from S. tuberosum and 1.5 x 105 / ml forisolates of S. mochiquense culture system using thehalf medium KM8p drops solidified with 0.6% agarand liquid medium KM8p coated with 100 g.l-1 glucoseand cefotaxime 300 ug.l-1. With the first cell divisions,began to lower the osmotic level in renewing the liquidmedium with half the mixture KM8p: KM8 in 3:1 ratioand continued every seven days in proportions 2:1,1:1 and 1:3 until the acquisition of colonies and callus.

Avances recientes en el mejoramiento genéticodel aguacatero (Persea americana Mill) para laresistencia a Phytophthora spp. en CubaO. Coto*1, A. Alvarez2, M. Machado1, C. Collazo1, M. Peña1, J.L.Fuentes2, L. Santiago2, V. Zamora1, M.O. López3, R.I. Cabrera1

y M. Ramos Leal4.

1Instituto de Investigaciones en Fruticultura Tropical (IIFT), Ave.7ma, 3 005, Playa, C. Habana. Cuba

2Centro de Estudios Aplicados al Desarrollo Nuclear (CEADEN),30 e/ 5ta y 7ma. Playa, C. Habana

3Centro Nacional de Sanidad Vegetal (CNSV).

4Facultad de Biología, Universidad de La Habana (UH), Dpto.de Microbiología, 25 y J, Vedado, C. Habana. Cuba

A pesar de su gran aceptación por los consumidores,enfermedades como la pudrición de la raíz causadapor especies de Phytophthora han limitado laproducción intensiva de aguacatero. El mejoramientogenético tradicional de este frutal es muy lento y eltrabajo con Phytophthora resulta complicado. EnCuba solo se dispone de un cultivar bien identificadocomo única fuente de patrones de aguacatero el cualse refiere, además, como medianamente resistentea la pudrición de la raíz causada por P. cinnamomi.El objetivo de este trabajo consistió en utilizartécnicas biotecnológicas (marcadores molecularese inducción de mutaciones) para asistir al programade mejoramiento genético del aguacatero en Cuba.Para ello, se conformó, identificó y caracterizó,mediante marcadores morfológicos y moleculares,un banco de aislados de Phytophthora colectadosen jardines de aguacatero y otras especies defrutales. Se utilizaron Reacciones en Cadena de laPolimerasa (PCRs) para la rápida y correctaidentificación de tres especies de Phytophthora: P.cinnamomi, P. palmivora y P. nicotianae quepermitieron informar por primera vez para Cuba lainteracción P. palmivora-aguacatero y confirmar anivel molecular la interacción P. nicotianae-aguacatero; la secuenciación de los productos deamplificación obtenidos mediante cebadores de la

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región ITS confirmó los resultados anteriores. Sedeterminaron posibles cepas efectivas para laproducción de toxinas mediante ensayos depatogenicidad in vivo utilizando ramas laterales e invitro mediante ensayos conductimétricos utilizandohojas y raíces de plantas sanas obtenidas in vitro apartir de embriones cigóticos e incubadas enextractos crudos de los aislados obtenidos, estrategiaque permitió confirmar las potencialidadespatogénicas de varios de los aislados ensayados.Se determinaron las dosis letales medias aradiaciones Gamma para tres cultivares, resultadode gran interés para el mejoramiento genético yposibles mutantes están siendo evaluados encondiciones controladas para la resistencia aextractos crudos del patógeno.

Recent advances in breeding avocado (Perseaamericana Mill) for the resistance to Phytophthoraspp. in CubaDespite the great demands of avocado fruits byconsumers the intensive production has been limitedbecause Phytophthora. On the other hand, breedingavocado by traditional methods is a time consumingtask and the work with Phytophthora is complicated.In Cuba, only one well characterized cultivar is beenused to obtain buds for the production of rootstocks;however that cultivar is reported showing a middleresistance level to root rot caused by P. cinnamomi.Our objective is to use biotechnological techniques(molecular markers and mutation induction) to assistthe avocado breeding program in Cuba. In this sense,a Phytophthora collection was created from soilsamples and fruits collected from avocado and otherfruit trees orchards; the isolates obtained wereidentified and characterized using morphological andmolecular markers. In this sense, Polymerase ChainReactions were used for a rapid and accurateidentification of three Phytophthora species: P.cinnamomi, P. palmivora and P. nicotianae, the resultspermitted to send the first report of the interaction P.palmivora-avocado in Cuba and also to confirm atmolecular level the P. nicotianae-avocado interaction;the sequencing of the amplified products obtainedusing ITS primer pairs confirmed those results. Invivo and in vitro pathogenicity assays using lateralbranches of avocado and conductimetric studies withleaves and roots of healthy plants obtained fromzygotic embryos were employed respectively todetermine possible strains for the production of toxins.These approaches permitted to confirm thepathogenic potentiality of some strains. Lethal doses(LD50) to Gamma radiation were determined for threeavocado cultivars and putative mutants are beenevaluated for their resistance to crude extracts ingreenhouses.

Efecto del daño con carborundun en laregeneración de yemas múltiples y en laexpresión transitoria de â-glucoronidasa ennudos cotiledonales de Phaseolus vulgarisI. Bermúdez-Caraballoso*, R. Collado, L.R. García, N. Veitía, D.Torres, C. Romero, G. Angenon1

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas (UCLV). Carretera a Camajuní km5.5, Santa Clara, Villa Clara. Cuba. CP 54 830e-mail: [email protected]

1Laboratory of Plant Genetics. Vrije Universiteit Brussel.Belgium.

El frijol, presenta serias dificultades para latransformación genética. Los tratamientos físicos altejido vegetal aumentan la posibilidad de infecciónpor Agrobacterium tumefaciens y ha sido referidocomo un factor importante para el aumento de laeficiencia en la transferencia de los genes. Con elobjetivo de determinar el efecto de la aplicación decarborundum a nudos cotiledonales de Phaseolusvulgaris var. CIAP 7247 en la regeneración de yemasmúltiples y en la expresión transitoria de -glucoronidasa, se estudiaron diferentes tiempos deaplicación de una solución de agua con carborundum,combinada con la agitación en el vortex durante 0,0.5, 1.0, 1.5 y 2.0 minutos. Los resultados mostraronque la duración del tratamiento por dos minutos afectónotablemente la zona de regeneración de la yemamúltiple en el nudo cotiledonal. Cuando se aplicarontiempos de 0.5, 1.0 y 1.5 minutos no se encontrarondiferencias con el control sin tratar en la formaciónde una yema múltiple. La mayor expresión transitoriaGUS se logró, con los tiempos de agitación de 1.5 y2.0 minutos, expresada en el número de puntos azulesen la zona de regeneración, con diferencias significativascon los tiempos de 0.5, 1.0 minutos y el control. Apesar de que la aplicación de la solución de aguacon carborundum durante 1.5 minutos, logró laregeneración de una yema múltiple en el nudocotiledonal y en muy pocos casos dos yemasmúltiples, sí permitió aumentar la cantidad de puntosazules en esta zona, lo que se traduce finalmenteen un aumento de la eficiencia de la transformacióngenética vía Agrobacterium tumefaciens enPhaseolus vulgaris var. CIAP 7247.

Effect of damage with carborundum in theRegeneration of multiple buds and transcientexpression of â-glucoronidase in cotyledonarynode of Phaseolus vulgarisBeans, presents serious difficulties for genetictransformation. The physical treatment plant tissueincreases the possibility of infection by Agrobacteriumtumefaciens and has been referred to as an importantfactor for increasing the efficiency of gene transfer.

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In order to determine the effect of applying tocarborundum in cotyledonary node of Phaseolusvulgaris var. CIAP 7247 in the regeneration of multiplebuds and transient expression of â-glucuronidase,we studied different time of application a watersolution with carborundum, combined with thevortex agitation for 0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 minutes.The results showed that the duration of treatmentfor two minutes affected the regeneration zone inthe cotyledonary node. When applied times of 0.5,1.0 and 1.5 minutes did not showed differenceswith the control in the multiple bud formation. Mosttransient GUS expression was achieved, withshaking times of 1.5 and 2.0 minutes, expressedin number of blue spots in the regeneration zone,with significant difference of 0.5, 1.0 minutes and thecontrol. These results concluded that the applicationof the carborundum solution for 1.5 minutes, achievedat least a regeneration of multiple bud and average9.68 blue spot in bean variety CIAP 7247, geneticallytransformed via Agrobacterium tumefaciens.

Nudos cotiledonales como blanco para latransformación genética vía Agrobacteriumtumefaciens en Phaseolus vulgaris L. cv. CIAP7247R. Collado1*, L.R. García1, G. Angenon2, I. Bermúdez-Caraballoso1, N. Veitía1, D. Torres1, C. Romero1, N. Bacallao1

1Instituto de Biotecnología de las Plantas, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara. Cuba. CP 54 830

2Instituut Voor Moleculaire Biologie en Biotechnologie. VrijeUniversiteit Brussel. Belgium.e-mail: [email protected]

El frijol (Phaseolus vulgaris L.), es una de lasleguminosas más difundida en el mundo, en particularen países de Asia, África y América Latina, donderepresenta una de las mayores fuentes calórico-proteica para cerca de 500 millones de personas. Elfrijol, como la mayoría de las leguminosas, presentadificultades para la transformación genética. Estasdificultades van desde la introducción del gen hastala regeneración de plantas, pasando por problemascomo la falta de reproductibilidad, aplicabilidad paratodas las variedades y la baja eficiencia detransformación. En el Instituto de Biotecnología delas Plantas se ha logrado tener un elevado porcentajede regeneración organogénica vía directa en unimportante cultivar cubano. Esto permitió desarrollarun trabajo con el objetivo de aplicar el nudocotiledonal como explante blanco para latransformación genética vía Agrobacteriumtumefaciens en Phaseolus vulgaris L. cv. CIAP 7247.Los nudos cotiledonales fueron inoculados con lacepa de Agrobacterium tumefaciens EHA101,

portando un vector binario con los genes, nptII comomarcador de selección y gusINT para chequearexpresión GUS. Varios parámetros relacionados conla transferencia de ADN vía Agrobacteriumtumefaciens tales como, concentración de labacteria, temperatura, fotoperíodo y período de co-cultivo, y la concentración de Acetosyringona fuerondefinidos. La temperatura, el fotoperíodo y el períodode co-cultivo tuvieron un efecto significativo en latransferencia de ADN vía Agrobacterium tumefaciens.Además, la adición de acetosyringona al medio decultivo para la inducción de la bacteria incrementó laexpresión GUS en nudos cotiledonales. Sin embargo,las concentraciones de la bacteria estudiadas nopresentaron diferencias significativas. Combinandolos mejores resultados de cada parámetro evaluado,fue establecido un procedimiento para la transferenciade ADN vía Agrobacterium tumefaciens en Phaseolusvulgaris L. cv. CIAP 7247. Este protocolo puede seraplicado para analizar otros parámetros en latransformación genética de esta especie.

Cotyledonary nodes as the target fortransformation via Agrobacterium tumefaciensin Phaseolus vulgaris L. cv. CIAP 7247Common bean (Phaseolus vulgaris L.), is one of themost defunded legumes in the world, in particular incountries from Asia, Africa and Latin America, whereit represents one of the biggest caloric- proteinicsource for about 500 millions of people. Commonbean, like most of legumes, is recalcitrant to thegenetic transformation, passing by problems as thelack of reproducibility, applicability for all variety andlow transformation efficiency. At the Instituto deBiotecnología de las Plantas, a high percentage ofregeneration by direct organogenesis has beenachieved in an important Cuban cultivar. It allowsdeveloping a work with the objective to apply thecotiledonary node as a target for Agrobacterium-mediate transformation in Phaseolus vulgaris L. cv.CIAP 7247. Cotiledonary nodes were inoculated withAgrobacterium tumefaciens EHA101 strain harboringa binary vector nptII gene as selectable market andgusINT gen to check GUS expression. Severalparameters involved Agrobacterium DNA transfer suchas, bacteria concentration, temperature, photoperiodand period of co-culture and the Acetosyringoneconcentration were defined. The co-culturetemperature, photoperiod and period had a significanteffect on Agrobacterium DNA transfer. Besides, theAcetosyringone addition into bacteria inductionculture medium increased the GUS expression incotyledonary nodes. However the bacteriaconcentrations studied did not show significantdifferences. By combining the best results from everyevaluated parameter an Agrobacterium DNA transferprocedure was established for Phaseolus vulgaris L.cv. CIAP 7247. This protocol can be applied to

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analysis other parameters in the genetictransformation of this specie.

Heat shock induced excision of selectablemarker gene in transgenic banana by the Cre-lox site-specific recombination systemBorys Chong-Pérez1,2*, Rafael G. Kosky1, Maritza Reyes1, LuisRojas1, Barbara Ocaña1, Marisol Tejeda1, Blanca Pérez1 andGeert Angenon2

1Instituto de Biotecnología de las Plantas, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba.CP 54 830

2Laboratory of Plant Genetics, Institute for Molecular Biologyand Biotechnology, Vrije Universiteit Brussel, B–1050 Brussels,Belgium. *email: [email protected]

Selectable marker genes are frequently used as apowerful selection tool for transgenic event production,but, after selection process these genes are not longerneeded. Moreover, they may cause public concernand technological problems. Several excisionsystems exist but few have been optimized or shownto be functional for clonally propagated crops. Markerfree transgenic banana cv. ‘Grande naine’ (Musa AAA)plants have been obtained using a Cre-loxP auto-excision strategy. We used a binary expression vectorin which the recombinase gene cre under the controlof a heat shock promoter and selectable markersgenes cassettes were placed between two loxP sitesin direct orientation, while the gene of interest wasinserted outside of the loxP sites. Heat shockpromoters GmHSP17.6-L and AtHSP18.2, fromsoybean and Arabidopsis respectively, were tested.The results showed that a transient heat shocktreatment of primary transgenic embryo is sufficientfor inducing cre and excising the cre, hpt and codAgenes. Excision efficiency, as determined by PCRand Southern hybridization was 59.7 and 44.0% forGmHSP17.6-L and AtHSP18.2 promoters,respectively. Spontaneous excision was not observedin 50 plants derived from untreated transgenicembryos. The system described here is simple andmight be extensively applicable for the production ofmarker-free transgenic plants of many crop species.

Análisis molecular de la estabilidad detransgenes en plantas de banano cv. CavendishEnano (Musa AAA) micropropagadas durantelargos períodosLuis Rojas, Rafael G. Kosky, Maritza Reyes, Blanca Pérez,Borys Chong-Perez

Instituto de Biotecnología de las Plantas, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba.CP 54 830

Los plátanos y bananos constituyen fuente dealimento y de ingresos para millones de personasen el mundo. Estos cultivos son afectados por variasplagas y enfermedades. La transformación genéticaes una de las vías más importantes para elmejoramiento genético debido a las dificultades quese presentan por poliploidía, esterilidad y largo ciclode vida en los cultivares de interés agronómico. Eneste trabajo se presenta la transformación genéticamediada por Agrobacterium tumefaciens del cultivarde banano ‘Cavendish Enano’ (Musa AAA) y se haceun estudio de la estabilidad de los transgenes encinco líneas micropropagadas durante doce meses.Las plantas fueron analizadas en el primer subcultivomediante ensayo histoquímico GUS, PCR e hibridaciónpor Southern. En este último ensayo se demostró quelas líneas contenían entre uno y tres copias del t-ADN.En los subsiguientes subcultivos se tomaron cincoplantas al azar por cada línea y fueron analizadas porPCR, demostrándose durante los 12 subcultivos quetodas las plantas contenían ambos transgenes.

Desarrollo de una metodología para lainducción de mutaciones en el cultivar ‘CEMSA¾’ (Musa AAB) a partir de suspensiones celularesembriogénicasJorge López Torres1*, Rafael G. Kosky2, Nery Montano Pérez1,Damicela Reinaldo Álvarez1, Manuel Cabrera Jova1, AyméRayas Cabrera1, Víctor Medero Vega1, Milagros Basail Pérez1,Arletys Santos Pino1, José Ventura Martin1, Germán RodríguezRodríguez1

1Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT),Apartado 6, Santo Domingo CP. 53 000, Villa Clara, Cuba. *e-mail: [email protected]

2Instituto de Biotecnología de las Plantas, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas, Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830

Los bananos y platanos representan una fuenteestable de alimentos para varios millones depersonas en el trópico y subtrópico. En Cuba,este cultivo constituye una alta prioridad en elprograma nacional alimentario, debido a sucapacidad de producir durante todo el año, altademanda y diversidad de usos. Sin embargo, laenfermedad de la Sigatoka Negra, causada por elhongo Mycosphaerella fijiensis, las plagas y lascondiciones climáticas adversas, han ocasionadopérdidas significativas en los rendimientos de estecultivo. Teniendo en cuenta lo anterior se trabajóen los objetivos siguientes: determinar la DosisLetal Media (DL50) para la irradiación con rayosgamma de suspensiones celulares embriogénicas(SCE) en el cultivar ‘CEMSA ¾’. Se utilizaron porcada tubo de Ependorf irradiado 0.4 ml de célulasajustada a 25% de Volumen de CélulasSedimentadas en fase de multiplicación, después

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de transcurridos cuatro días del subcultivo. Seevaluó el total de variantes (%) en relación con lasSCE no tratadas. Basado en caracteresagronómicos deseables, tales como disminución dela altura de la planta, reducción de los días a florecer,mayor rendimiento y tolerancia a la Sigatoka Negra,fueron seleccionadas posibles mutantes. Lasirradiaciones realizadas propiciaron el desarrollo deplantas con menor altura y con disminución del ciclode floración. Se obtuvieron además plantas del tipoFrench plantain.

Development of a methodology for mutationinduction of cultivar ‘CEMSA ¾’ (Musa AAB) fromembryogenic cell suspensionsBananas and plantains represent a major staple foodfor many millions of people in the tropics andsubtropics. In Cuba, this crop constitutes a highpriority of the national food program because of itscapacity of producing fruit all year round, high demandand diversity of use, however, Black Sigatoka disease,caused by the leaf pathogen Mycosphaerella fijiensis,and pests and stress climatic conditions, has resultedin significant yield losses in this crop. Taking intoconsideration the previous information, the followingresearch objectives are being developed: to determinethe lethal dose at 50% for irradiation (gamma rays)and mass mutagenesis (single dose) on embryogeniccell suspensions from cultivar ‘CEMSA ¾’. Fromembryogenic cell suspensions (ECS) in themultiplication stage, suspensions were selected fourdays after the subculture. Later, the settled cellvolume (SCV) was adjusted to 25% and 0.4 ml ofcells was added to each Ependorf tube for irradiationwith gamma rays. Total frequency variants (%) inrelation to non-treated ECS were evaluated. Basedon desirable agronomic traits such as low height,early flowering, high yield and increased tolerancetowards Black Sigatoka, potential improved variantswere selected. Irradiations with gamma rays toembryogenic cell suspensions resulted in a shorterstature in regenerated plants, as well as, a reductionin their flowering cycle. Besides, plants of Frenchplantain type were obtained, so, it is necessary tolook for new alternatives to fulfill this importantobjective for the future genetic breeding programs inbananas and plantains.

Empleo de las radiaciones ionizantes (Co60) parala obtención de mutantes de porte bajo en Musaspp. cv. ‘Zanzibar’ (Musa AAB)José de la C. Ventura*, Jorge López, Danney Armario, SergioRodríguez, Juan R. Gálvez, Teresa Ramírez, Lianet González,Damisela Reynaldo, Nery Montano, Marleny Torres, YadelysFigueroa, Julia Albert.

Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT),Villa Clara, Cuba. Apartado 6, Santo Domingo, CP 53 000, VillaClara, Cuba. e-mail: [email protected]

Los esfuerzos en el Mejoramiento genético de Musausando métodos tradicionales están cargados deobstáculos. En la aplicación de la mutagénesis invitro combinado con el cultivo de tejidos, existenpocos resultados en la obtención de mutantes deporte bajo en plátanos, para evitar los dañosocasionados por las tormentas tropicales, las querepresentan un 30% de pérdidas. La investigaciónse desarrolló en el Laboratorio de Cultivo de Tejidosy áreas de campo del INIVIT a partir del año 1987hasta el 2009. Se utilizó el procedimiento descritopor la OIEA para la inducción de mutaciones, conalgunas modificaciones. Se aislaron brotesmeristemáticos (2 - 3 mm) de las yemas formadasin vitro. Las radiaciones ionizantes se aplicaron auna dosis de 50 Gy/min. Se generaliza un mutante‘INIVIT PV 06 30’ (AAB), dadas las evidencias deconvivencia con la enfermedad Sigatoka negra(Mycosphaerella fijiensis Morelet), altura promediode 2.26 – 2.65 m, racimo en forma de cono truncadocon 12 - 16 dedos por mano y 30 por racimo, consabor astringente predominante. El rendimientoagrícola oscila entre 20.10 y 26.6 kg/racimo. Lascaracterizaciones morfológicas y molecularesdemostraron las diferencias entre las tres variantesseleccionadas con respecto al cultivar donante. Elnuevo mutante está propuesto para ser registradopor el Organismo Internacional de Energía Atómica(OIEA) como un nuevo cultivar. Los trabajos demultiplicación y selección fueron realizados con laparticipación de biofábricas y productores deavanzada de Guantánamo, Granma, Holguín, VillaClara, Cienfuegos y Ciego de Ávila, Cuba.

Differential expression analysis of selectedgenes from the gibberellin signaling pathwayduring seed germination of the Costa Ricanpapaya hybrid ‘Pococí’Katrin Mueller1,3, Luis Barboza1, Neiva Sanchez2, Víctor M.Jiménez1*

1Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS).Universidad de Costa Rica, 2060 San Pedro, Costa Rica

2Centro de Investigación en Protección de Cultivos (CIPROC).Universidad de Costa Rica, 2060 San Pedro, Costa Rica

3Technische Universität Carolo Wilhelmina zu Braunschweig.38104 Braunschweig, Germany

Carica papaya is a tree-like, semi wooden herb, nativeto Central America and the Caribbean. Nowadays itis cultivated throughout the tropical and subtropicalregions for its sweet fruits and, to a lesser degree,for industrial papain production. A problem forcommercial production of papaya hybrids is the,

47Mejora genética

sometimes, slow and irregular germination process.By application of gibberellic acid, germination hasoften been improved in this species. The aim of thisstudy was to characterize seed germination in theCosta Rican papaya hybrid ‘Pococí’ and someunderlying molecular mechanisms of gibberellinsignaling during the process. Therefore, the effectsof seed after-ripening, of gibberellic acid treatmentsand of inhibiting the gibberellin biosynthesis bypaclobutrazol, on germination were evaluated. Fourgenes, putatively homologous to key genes of theDELLA dependent gibberellic acid signaling pathwayin Arabidopsis thaliana, gibberellin-20-oxidase-3,Sleppy1, RGA-like2 and serine-typecarboxypeptidase like 44, were found in Caricapapaya using BLAST. The expression of these genesduring germination was also analyzed. The fact thattesta rupture was positively influenced by exogenousgibberellic acid application and seed after-ripening, whilethe radical protrusion was not influenced by the latter,indicate that ‘Pococí’ had only some signs of seeddormancy, the seeds not being truly dormant. Additionaloutputs of this work were setting up most favorablegibberellic acid and paclobutrazol concentrations forthe germination assays of this genotype, and finding aprotocol for RNA isolation from papaya seeds. Moreover,all studied genes were found to be expressed in imbibedpapaya seeds, using reverse-transcription PCR. Resultsobtained up to now support the hypothesis, thatgermination signaling in Carica papaya is based onthe same mechanisms that are known for Arabidopsisthaliana. Within the next weeks, we will be able toquantify the expression of these genes by quantitativereal-time PCR.

Análisis de la expresión diferencial de genesseleccionados asociados a la vía de señalizaciónde las giberelinas durante la germinación desemillas del híbrido costarricense de papaya‘Pococí’Carica papaya es una planta semi-leñosa, nativa deAmérica Central y el Caribe. Actualmente es cultivadaen regiones tropicales y subtropicales para laproducción de frutas y papaína. Un problema durantela producción de híbridos de papaya, es lagerminación lenta e irregular de semillas que hansido almacenadas. Consecuentemente se haaplicado ácido giberélico (AG3) para mejorar lagerminación en esta especie. El objetivo del trabajofue caracterizar la germinación del híbridocostarricense ‘Pococí’ y evaluar la expresión deciertos genes asociados a la vía de señalización delas giberelinas. Para esto se evaluaron los efectosdel almacenamiento, la aplicación de AG3 y depaclobutrazol (inhibidor de la biosíntesis degiberelinas) en la germinación de semillas de papayaPococí. Los genes gibberellin-20-oxidase-3, Sleppy1,

RGA-like2 y serine-type carboxypeptidase like-44,putativamente homólogos a genes de la vía DELLAde señalización de las giberelinas en Arabidopsisthaliana, fueron encontrados en papaya por mediode BLAST. y su expresión fue evaluada durante lagerminación. El hecho de que la ruptura de la testafue positivamente influenciada por la aplicaciónexógena de AG3 y el almacenamiento de lassemillas, así como que la brotación de la radícula nofue influenciada por este último factor indican unalatencia incipiente en ‘Pococí’. Adicionalmente, seestimaron las concentraciones óptimas de AG3 y depaclobutrazol para las pruebas de germinación, asícomo el protocolo más eficiente para el aislamientode ARN de semillas de papaya. Por medio de lareacción en cadena de la polimerasa en transcripciónreversa (RT-PCR) se encontró que todos los genesestudiados se expresaron en semillas imbibidas.Resultados de este trabajo apoyan la hipótesis deque los mecanismos de señalización en papaya sonlos mismos que en Arabidopsis. A futuro se esperacuantificar la expresión de estos genes por mediode PCR en tiempo real.

Genotypic competition among elite wheatbreeding lines under irrigated and rainfedconditionsAyaz Khan and Fida Mohammad

Department of Plant Breeding and Genetics. Faculty of CropProduction Sciences NWFP Agricultural University, Peshawar-Pakistan

Development of high yielding cultivars is one of theprime objectives of all wheat breeding programs. Theexperiment was conducted during 2008-09 at NWFPAgricultural University Peshawar. Fifteen elite wheatbreeding lines were evaluated for yield and yieldcontributing traits under irrigated and rain-fed fieldconditions. Genotypes showed significant (P<0.01)differences for days to heading, days to maturity,plant height, spikes ha-1, grains spike-1, grain weightspike-1, biological yield, grain yield and 100-grainweight except harvest index. The G x E interactionwere significant (P<0.05) for plant height and spikesha-1 and non-significant (P>0.05) for rest of the traits.Mean data ranged from 121 to 109 days, 166 to 152days, 108.14 to 93.95 cm, 3060000 to 2260000spikes ha-1, 46 to 64 grains spieks-1, 2.90 to 1.92 g,10489 to 13311 kg ha-1 , 2933 to 4044 kg ha-1, 33.16to 25.90 % , 5.31 to 3.93 g for days to heading, daysto maturity, plant height, spikes ha-1, grains spike-1,grain weight spike-1, biological yield, grain yield,harvest index and 100-grain weight. Correlationanalysis revealed that days to maturity with days toheading, spikes ha-1, 100-grain weight, biological yieldand grain yield were significantly positive.

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Associations of plant height with grains spike-1 andgrain weight spike-1 were significantly positive.Correlations of spikes ha-1 with days to maturity,biological yield and grain yield were significantlypositive. Significantly positive correlations of grainsspike-1 with plant height, grain weight spike-1,biological yield, grain yield and harvest index.Correlations of 100-grain weight with days to headingand days to maturity were significantly negative whilewith grain weight spike-1 and grain yield wassignificantly positive. Biological yield exhibitedsignificantly positive correlations with days to heading,days to maturity, spikes ha-1, grains spike-1, grain weightspike-1 and grain yield. Associations of grain yield withdays to maturity, spikes ha-1, grains spike-1, grainweight spike-1, biological yield, harvest index and 100-grain weight were significantly positive. Based on theresults of this study, most of the breeding linesperformed well for grain yield but this needs to beconfirmed over years and locations for conclusiverecommendations.

Marker-assisted selection of maize lines againstdrought tolerance at early growth stagesMalik N. Shuja*, Aqib Iqbal, Ijaz Ali, Muhammad Ali

Institute of Biotechnology and Genetic Engineering (IBGE),NWFP Agricultural University Peshawar, [email protected]

Drought causes significant decrease in yield of maize(1, 2 and 3). Molecular markers are indispensible toolto study the regulatory genes involved in droughttolerance and makes the selection of drought tolerancegenotypes more feasible. Twenty two recurrent selectionlines and three established varieties of maize wereevaluated for their drought tolerance in a pot experiment.Withholding water from the pots for 20 days imposeddrought stress. The genotypes data of Maize exhibitedvariation in their drought tolerance potential. Five RAPDprimers (GLA11, GLB07, GLB10, GLD10 and GL D20)amplified 2.68, 5.2, 4.12, 2.96 and 3.82 bands pergenotype respectively. Three primers, GLB07, GLD10and GLD20 amplified DNA fragments of 2100, 2150 and700 bp respectively, that were associated the RWC,and GLD10 amplified a band associated with electrolyteleakage. J175-1 was found to have minimum water lossthrough transpiration, maximum fresh weight, totalchlorophyll and chlorophyll a content and havemaintained maximum chlorophyll a/b ratio. J175-2 hadattained maximum leaf area and could maintain lowtranspirational water loss, total chlorophyll andchlorophyll a content and chlorophyll a/b ratio. Thegenotype J158-2 had the highest RWP, plant heightand total chlorophyll a content. It has suffered the leastdamage to membrane and RBCL. The other lines having

good potential of drought tolerance were P28-2, P28-3and P43-2. It was further concluded from the data thatthe genotypes vary in their potential to minimize damageto different indicators.

Expresión de genes nptII-gus en plantas dePaulownia elongataOsvaldo A. Castellanos-Hernández1*, Araceli Rodríguez-Sahagún1, Gustavo J. Acevedo-Hernández2.

1Departamento de Ciencias Básicas, Centro Universitario dela Ciénega, Universidad de Guadalajara. Av. UniversidadNúm. 1115, Ocotlán, Jalisco. México.e-mail: [email protected], [email protected]

2Department of Biology, University of Western Ontario, N6A5B7 London, Ontario Canada.

Se obtuvieron plantas de Paulownia elongatatransgénicas mediante el bombardeo conmicroproyectiles y ADN en explantes de hoja. Sedesarrolló un sistema eficiente para la regeneraciónde plantas in vitro basado en la formación de callosorganogénicos derivados de explantes de hoja. Losmejores resultados se obtuvieron con el medio decultivo MS con 6-bencilaminopurina (BAP) y ácidonaftalenacético (ANA). Los explantes de hoja sebombardearon con el plásmido pBI121, el cualcontienen el gen nptII que confiere resistencia akanamicina como gen marcador y el gen gus quecodifica la â-glucuronidasa, como gen reportero. Lasplantas obtenidas que mostraron resistencia enmedio suplementado con 50 mg.l-1 de kanamicinafueron establecidas en condiciones de invernadero.La inserción del gen foráneo fue demostrado poranálisis de PCR. Este trabajo proporciona unprotocolo eficiente de transformación para la especie.

Expression of nptII-gus genes in plants ofPaulownia elongataStable transgenic Paulownia elongata plants wereobtained by microprojectile bombardment of leafexplants. An efficient system for plant regenerationbased on shoot morphogenesis derived from leafsegments was developed. The best results wereobtained with MS basal medium with 6-benzylaminopurine (BAP) and naphthalenacetic acid(NAA). Leaf explants were bombarded with plasmidpBI121, that contained nptII gene, conferringkanamycin resistance and the gus gene expressingthe â-glucuronidase as a reporter gene. Plants thatshowed resistance obtained in medium supplementedwith 50 mg.l-1 of kanamycin were established ingreenhouse conditions. The insertion of foreign genewas demonstrated by PCR analysis. This paper providesan efficient protocol processing for the species.

49Mejora genética

50 Mejora genética

METABOLISMO SECUNDARIO

Excreción de proteasas durante el cultivo invitro de Hohenbergia penduliflora (L.) Rich. Mez.en birreactores de inmersión temporalMayelin Mora*, Aurora Pérez, Carol Carvajal, Reinaldo Trujillo,Martha Hernández

Laboratorio de Ing. Metabólica. Centro de Bioplantas. UNICA.Carretera a Morón km 9. Ciego de Ávila. Cuba.e-mail: [email protected]

El análisis de secuencias completas de varios genomasha mostrado que aproximadamente el 2% de lainformación codificada por los genes son proteasas, loque indica que es éste uno de los grupos funcionalesde enzimas más grande y mejor caracterizado. Lasplantas de la familia Bromeliaceae son una fuentenatural rica en cisteino proteasas. Estas enzimas sonfrecuentemente utilizadas en la industria alimentaria,biotecnológica y médico-farmacéutica. Estudiosrecientes informan del efecto antitumoral, antitrombóticoy antimetastizante. La Hohenbergia penduliflora (L.)Rich. Mez., es miembro de esta familia botánica. Seha demostrado la presencia de actividad proteolíticaen extractos enzimáticos de varios órganos de estaplanta. De ahí la importancia de esta investigación enla propagación in vitro de Hohenbergia penduliflora (L.)Rich. Mez. como alternativa para la obtención deenzimas proteolíticas in vitro. Se estudió el efecto dediferentes citoquininas en la fase de multiplicacióndonde los mejores resultados (0.37 brotes/explante)se obtuvieron con 6-benciladenina. La presenciamayoritaria de raíces se logró en el medio de cultivoque contenía 6-furfurilaminopurina (5 μmol.l-1). Se evaluóel efecto de diferentes concentraciones de BAP (0, 4.4,8.8 y 13.2 μmol.l-1) y el mejor resultado se obtuvo con8.8 μmol.l-1. Al estudiar el efecto del suplemento de ácidonaftalenacético en este medio de cultivo, donde seutilizaron dos tratamientos: 0 y 1.61 μmol.l-1 de ácidonaftalenacético, el mejor resultado se obtuvo al utilizareste regulador. La ausencia del mismo en el medio decultivo provocó una marcada disminución de la brotación.Como un último experimento se realizó la evaluaciónde la excreción de proteasas durante el crecimientode Hohenbergia penduliflora Mez. en biorreactores deinmersión temporal donde se evidenció la excreciónde proteasas al medio de cultivo en las condicionesevaluadas.

Proteases excretion during Hohenbergiapenduliflora (L.) Rich. Mez. in vitro culture intemporary immersion bioreactorsThe sequence analysis of several complete genomeshas shown that about 2% of the information encoded

by genes are proteases, indicating that this is one ofthe functional groups of enzymes largest and bestcharacterized. Plants of Bromeliaceae family are anatural source of cysteine proteases. These enzymeare frequently used in pharmaceutical,biotechnological and food industries. In recent years,their effect as anti-inflammatory, antimetastatic,antithrombotic and anti-tumoral has been reported.The Hohenbergia penduliflora (L.) Rich. Mez., amember of this botanical family. It has demonstratedthe presence of proteolytic activity in enzymaticextracts of various organs of this plant. Hence theimportance of this research in the in vitro propagationof Hohenbergia penduliflora (L.) Rich. Mez. as analternative for obtaining proteolytic enzymes in vitro.The effect of different cytokinins in the multiplicationstage where the best results (0.37 shoots / explant)were obtained for 6-benzyladenine. Thepreponderance of roots was achieved in mediumcontaining 6-furfurilaminopurina (5 μmol.l-1). The effectof different concentrations of BAP (0, 4.4, 8.8 and13.2 μmol.l-1) and the best results were obtained with8.8 μmol.l -1. In studying the effect ofnaphthaleneacetic acid supplement in thisenvironment, where both treatments were used: 0and 1.61 μmol.l-1 naphthaleneacetic acid, the bestresult was obtained when using this controller. Theabsence of this in the culture medium caused amarked decrease in sprouting. As a last experimentwas the assessment of protease excretion duringgrowth of Hohenbergia penduliflora Mez. In temporaryimmersion bioreactors that evidenced the excretionof proteases into the culture medium in the conditionsevaluated.

Separación e identificación de diterpenosobtenidos a partir de exudados foliares deaccesiones de NicotianaCapdesuñer Ruiz Yanelis*1; Tandron Moya Yudelsy2; MatrosAndrea2; Hernández de la Torre Martha1, Mock Hans-Peter2

1Lab. de Ingeniería Metabólica, Centro de Bioplantas, Carr. aMorón km 9 CP 69 450. Universidad de Ciego de Ávila (UNICA),Ciego de Ávila, Cuba. e-mail: [email protected]

2Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK),Corrensstr. 3, D-06466 Gatersleben, Germany.

La superficie foliar de muchas plantas terrestresestá cubierta por pelos llamados tricomas. Lostricomas glandulares de las plantas permiten quese acumulen grandes cantidades de metabolitosen el espacio entre la pared de las célulasglandulares y la cutícula que es virtualmente fuera


del cuerpo de la planta. Todas las especies deplantas que acumulan grandes cantidades dediterpenos en los exudados foliares presentantricomas. Los tricomas glandulares de Nicotianatabacum están involucrados en la secreción dediterpenos y ésteres de azúcaresfundamentalmente, principalmente de dos clasesde diterpenos: cembrenoides (CBTdiols y CBTols),y los labdenoides (ej: cis-Abienol). La composicióny cantidad de los diterpenos es muy variable enespecies de Nicotiana . En este trabajo sedesarrolla un método analítico de cromatografíalíquida para la separación, identificación ydeterminación cuantitativa de cinco diterpenos enextractos de exudados foliares. El método seestableció con el uso de una columna C18 en fasereversa, metanol como fase móvil y condicionesde gradiente para desarrol lar el perf i l , lacuantificación y comparación de diterpenos enexudados foliares de diferentes accesiones deNicotiana. Los exudados foliares se colectaronsumergiendo las hojas en diclorometano. Losextractos secos se sometieron a una reacción dehidrólisis para eliminar los ésteres de azúcares.El método establecido permitió evaluar el perfil dediterpenos de un gran número de muestras quemostraron una composición variada de estosmetabolitos secundarios.

Isolation and identification of diterpenoids fromleaf exudades of Nicotiana accessionThe leaf surface of most terrestrial plants is coveredwith plant hairs called trichomes. Secretingglandular plant trichome which accumulates largequantities of metabolic compounds in the spacebetween their gland cell walls and cuticle permitthe plant to secrete in a compartment that isvirtually outside the plant body. All reported plantspecies which accumulate large amounts ofditerpenes in leaf exudates have trichomes. In thecase of Nicotiana tabacum its glandular trichomes,produce a secretion over half of which is composedof diterpenoids and sucrose esters mainly,diterpenoids belonging to two classes, cembranes(CBTdiols and CBTols) and labdanes (ex: cisAbienol). Among Nicotiana species thediterpenoids composition and quantity is veryvariable. In this work an analytical LC method for theseparation, identification, quantitative determinationof 5 diterpenoids in Nicotiana leaf exudade extractwas developed. The method was established usingC18 column on reverse phase and methanol as mobilephase with gradient conditions was used for theprofil ing, quantification and comparison ofditerpenoids in tobacco leaf dried exudates fromNicotiana accessions. Leaf exudates were collectedby dipping in dichloromethane. Before extraction of

diterpenoids the sample is subjected to a hydrolysisreaction to remove sucrose esters. The establishedmethod is found to be suitable for the profiling of alarge number of samples showing a differentcomposition of these secondary metabolites.

Phenolic content from leaves-derived calli ofTheobroma cacao L.Y. Quirós*, J. Quiñones, R. Trujillo, T. Augustine, Y. Capdesuñer,J. Borroto, M. Hernández

Bioplant Center. University of Ciego de Ávila. Carretera a Morónkm 9 CP 69 450. Ciego de Ávila. Cuba.e-mail: [email protected]

In higher plants, many phenomenon and roles areattributable to the secondary metabolites. Thenature of polyphenol compounds in plants iscomplex. Theobroma cacao L. is the startingmaterial from chocolate production and it is knowin popular medicine as an antiseptic, diuretic andparasiticide. Chemically, cacao seeds contain fat,theobromine, caffeine, starch, â-carotene andphenol ic compounds. Phenols have beenassociates with plant and tissue maturationprocesses, defense mechanisms, and sensorycharacterization of plant-derived food products. Invitro culture is an alternative source for theproduction of secondary metabolites. The aim ofthis work was to determinate the phenolic contentfrom leaves-derived calli of Theobroma cacao L. Thebest time for disinfection of young leaves to formcalluses were 10 and 15 min. Moreover, the majorformation of calli were related with 3,0 and 1.0 μM ofindolbutiric acid (IBA). Conversely, during formationof calli the major soluble phenolic content wasdetected when IBA was not used meanwhile the majorconcentration of total phenolic compounds andphenols linked to the cell wall were determined withthe use of higher concentration of IBA.

Contenido de fenoles en callos provenientes dehojas de Theobroma cacao L.En plantas superiores muchos fenómenos y papelesse atribuyen a metabolitos secundarios. Lanaturaleza de los compuestos polifenólicos enplantas es compleja. Theobroma cacao L. es elmaterial de partida para la producción de chocolatey se conoce en la medicina popular como antiséptico,diurético y antiparasitario. Químicamente, lassemillas de cacao contienen grasas, theobromina,cafeína, almidón, â-caroteno y compuestos fenólicos.El objetivo de este trabajo fue determinar el contenidode fenoles en callos provenientes de hojas deTheobroma cacao L. Los mejores tiempos dedesinfección de las hojas jóvenes, para la formación

52 Metabolismo secundario

de callos, con los menores porcentajes decontaminación y mayor formación de callos, fueronlos 10 y 15 minutos. Se logró una mayor formaciónde callos, a partir de hojas jóvenes, al utilizar 3.0 y1.0 μM de ácido indol butírico. En la formación decallos a partir de hojas jóvenes, el mayor contenidode fenoles solubles se detectó cuando no se utilizóácido indol butírico, mientras que la mayorconcentración de fenoles ligados a la pared y totalesse registraron para la mayor concentración de lahormona.

In vitro cultures of flax as a bioplatform to assessallelopathic activities of plant extracts and othernatural productsFerreira P1, Pereira J1, Paulo J1, Fernandes-Ferreira M1,2, FerreiraAM3, Aguiar C1,4, Cunha A1, 2**e-mail: [email protected]

1Departamento de Biologia, Universidade do Minho, Campusde Gualtar 4710-057 Braga, Portugal.

2Centro de Investigação e de Tecnologias Agro-Ambientais eBiológicas (CITAB); pólo Universidade do Minho, Campus deGualtar 4710-057 Braga, Portugal.

3Centro de Química, Universidade de Trás-os-Montes e AltoDouro, 5001-801 Vila Real, Portugal.

4Centro de Biología Molecular e Ambiental (CBMA), Universidadedo Minho, Campus de Gualtar 4710-057 Braga, Portugal.

In vitro culture of flax (Linum usitatissimum L.) wasstarted 16 years ago in our lab, and several types ofcultures (suspensions, callus, adventitious shoots,plantlets, etc) with different characteristics (non-morphogenic and embryogenic calli, with or withoutchlorophyll, etc) were established. Also,phytochemical analysis of in vivo and in vitro grownaromatic and medicinal plants (MAP) andidentification of bioactivities of MAP extracts andcompounds have a long tradition in our groups. Withthis background a study was initiated with theobjective to evaluate the potential of in vitro flaxcultures as a fast-cheap-versatile bioplatform toidentify biological activities of plant extracts and othernatural products, from sub-cellular to whole plantlevels. During the last 4 years several plant extractsobtained with different methods and from different plantorgans, plant species and families were tested byaddition to the culture media. Biological effects wereanalysed from DNA (by comet assay) and cell cycle(by flow cytometry), to physiological (using chlorophylla fluorescence analysis) and plant developmental levels.The overall results allowed to identify: a) inhibitory andstimulatory effects on root, hypocotyl and/or epicotylgrowth; b) alterations on plantlets growth habit; c)effects on PSII photochemical activity; d) effects oncalli chlorophyll content, water status and differentiation

competence; e) protection against oxidative-inducedstress; f) alterations in calli genome duplication patternand cell-cycle phases partition in plantlet cells; andg) DNA protective and/or genotoxic effects. Theobservation of a broad range of responses of thedifferent cultures and of strong phenotypes at differentcellular, physiological and developmental levels notonly confirmed the value of this flax model as abioplatform to assess biological activities of plantextracts, but it also suggested that there is a goodbasis for the identification of new molecular targetsin the context of bioherbicide investigation.

Cultivo in vitro de lino como una plataformabiológica para identificar actividadesalelopáticas de extractos de plantas y otrosproductos naturalesEl cultivo in vitro de lino (Linum usitatissimum L.) seinició hace 16 años en nuestro laboratorio, y seestablecieron varios tipos de cultivos (suspensiones,callos, brotes adventicios, plántulas, etc.) condiferentes características (no morfogénico y callosembriogénicos, con o sin clorofila, etc). Además, elanálisis fitoquímico de plantas aromáticas ymedicinales (PAM) crecidas in vivo e in vitro y laidentificación de bioactividades de los extractos ycompuestos de PAM tienen una larga tradición ennuestros grupos. Con estos antecedentes se inicióun estudio con el objetivo de evaluar el potencial decultivos in vitro de lino como una plataforma biológicaversátil, rápida y barata para identificar actividadesbiológicas de los extractos vegetales y otrosproductos naturales, de los niveles sub-celulares alos de desarrollo de la planta. Durante los últimos 4años, varios extractos de plantas, obtenidos condiferentes métodos y de diferentes órganos, especiesy familias de plantas, han sido probadosañadiéndose a los medios de cultivo. Los efectosbiológicos fueron analizados a nivel del ADN (por elensayo cometa) y ciclo celular (por citometría deflujo) y también al nivel de la fisiología (usando unanálisis de fluorescencia de la clorofila) y del desarollode la planta. Globalmente, los resultados permitiránidentificar: a) efectos inhibitorios y estimulantes sobreel crecimiento de la raíz, hipotíleo y/o epicotíleo, b)alteraciones en el patrón de crecimiento de lasplántulas, c) efectos sobre la actividad fotoquímicadel PSII; d) alteración en el contenido de clorofila, elestado del agua y la capacidad de diferenciación delos callos, e) protección contra el estrés oxidativoinducido, f) alteraciones en el patrón de duplicacióndel genoma de callos y en la partición de las fasesdel ciclo celular en las células de plántulas, y g)efectos protectores del ADN y/o efectos genotóxicos.La observación de una amplia gama de respuestasde los diferentes cultivos y de fenotipos fuertes a

53Metabolismo secundario

diferentes niveles - celular, fisiológico y de desarrollo- no sólo confirmó el valor de este modelo de linocomo plataforma para evaluar actividades biológicasde extractos de plantas como también sugieren laexistencia de una base para la identificación de nuevasdianas moleculares en el contexto de la investigaciónen bioherbicidas.

Evaluación química y anatomía en la formaciónde callos de Rosmarinus officinalis L. (romero)con 2,4-DYilan Fung Boix1*, Cristina Pimentel Victório2, Celso L. SalgueiroLage2, Ricardo Machado Kuster2, Anna C. Alfarge Defaveri2,Rosanni Olivera Arruda3, Alice Sato3

1Universidad de Oriente, Centro Nacional de ElectromagnetismoAplicado (CNEA), Departamento de Bioelectromagnetismo,Ave. Las Améritas s/n, Santiago de Cuba 4, CP 90 400. Cuba.e-mail: [email protected]

2Universidad Federal de Rio de Janeiro. Laboratório de FisiologiaVegetal, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Av. CarlosChagas Filho, s/n.RJ. Código postal 21941-902.

3Universidad de Rio de Janeiro (UNIRIO). Departamento deBotánica. Avenida Pasteur, 458 urca, RJ. CP 22240-540.

El Rosmarinus officinalis es una planta conocidadesde la antigüedad, tiene propiedades estimulantesdel sistema nervioso, antiespasmódicas yemenagogas. Pertenece a la familia Lameaceae esuna especie que por su gran utilidad se destaca entrelas plantas traídas por los primeros colonos. Ha sidoampliamente utilizada en la industria de losalimentos, perfumerías y farmacéutica en función desus propiedades bactericidas, antifúngicas yantioxidantes de su aceite esencial. El trabajo tuvocomo objetivo determinar los componentes presenteen el aceite esencial obtenido del cultivo in vitro decallos empleando 2,4-D como regulador delcrecimiento, así como los cortes anatómicos de losmismos. La obtención de metabolitos secundariosa través del cultivo de tejidos es una de lastecnologías que hacen más fácil la obtención de uncomponente fitoquímico de gran importancia en laindustria farmacéutica, alimentaria y química delmercado internacional. En los extractos obtenidosdel cultivo de callos a la concentración de 2.26mMde 2,4-D los componentes analizados por GC/FID yGC/MS fueron el á-pineno (7.06%), á-canfeno(4.76%), alcanfor (8.25%), â-pineno (6.35%) mientrasque para el control estuvo presente el ácido palmítico(19.14%) y trans-totarol (28.73%) como únicocomponente volátil. Este trabajo permite obtener porvía biotecnológica concentraciones mayores deterpenos son de gran utilidad en la producción en laindustria farmacéutica y de los alimentosestableciendo una sustentabilidad del recurso naturalen este caso el romero.

Chemical evaluation and anatomy in the callusformation of Rosmarinus officinalis L. (rosemary)with 2,4-DThe Rosmarinus officinalis is a plant known sinceantiquity, is nervous system stimulant, antispasmodicand emmenagogue. Lameaceae family belongs to aspecies that is useful for its stands out among theplants brought by early settlers. It has been widelyused in the food industry, perfume and pharmaceuticalindustry based on their antibacterial properties,antifungal and antioxidant of the essential oil. Thestudy aimed to determine the components presentin the essential oil obtained from in vitro culture ofcallus using 2,4-D as growth regulator and theanatomic sections of the same. Obtaining secondarymetabolites through tissue culture is one of thetechnology that make it easier to obtain aphytochemical component of great importance in thepharmaceutical, food and chemical market. In theextracts obtained from callus culture of theconcentration of 2.26 mM 2,4-D componentsanalyzed by GC / FID and GC / MS were á-pinene(7.06%), á-camphene (4.76%), camphor (8.25%), â-pinene (6.35%) while control was present for palmiticacid (19.14%) and trans-totarol (28.73%) as the onlyvolatile component. This work can get on via biotechhigher concentrations of terpenes are useful inproduction in the pharmaceutical and food byestablishing a natural resource sustainability in thiscase rosemary.

Estudio de la composición fitoquímica y deantioxidantes enzimáticos en variedades ehíbridos del género MorusMaykelis Díaz1*, Yanet Cazaña2, Yunel Pérez2, Yudit Lugo1,Hilda Wencomo1 y Marlene Prieto1

1EEPF ‘Indio Hatuey’, CP 44 280, Perico, Matanzas, Cuba.

2CETENZ, Universidad de Matanzas ‘Camilo Cienfuegos’, Cuba.e-mail: [email protected]

Las plantas presentan un sistema antioxidanteeficiente y variado, con compuestos de naturalezaproteica y no proteica que interaccionansinérgicamente en la eliminación de las especiesreactivas del oxígeno (ERO), para mantener elequilibrio redox en el organismo. Entre las másdestacadas en este sentido, y de interés forrajero,se encuentran las especies del género Morus. En elpresente trabajo se realizó un estudio en cincovariedades y en cinco híbridos de este género,cultivadas en la Estación Experimental Indio Hatuey,con el objetivo de: a) identificar la presencia decompuestos como lactonas, alcaloides, esteroidesy en especial los de tipo antioxidante como fenoles,


triterpenos, taninos y quinonas, en tres extractos dediferente polaridad y b) determinar las actividadesenzimáticas específicas de catalasa y guaiacolperoxidasa en extractos frescos de raíz, tallo y hojas.Además, se realizó una evaluación de toxicidadde los extractos acuosos en ratas, para ladeterminación preliminar de su inocuidad paraensayos farmacológicos posteriores. El estudiofitoquímico mostró cantidades considerables detriterpenos y esteroides, así como de fenoles y detaninos en los extractos evaluados; mientras queno fueron detectados quinonas ni alcaloides. Sedetectaron diferencias significativas entre laactividad específica de ambas enzimas en losdiferentes órganos evaluados y entre las variedadese híbridos; reportándose los mayores valores enhojas, tallos y raíces en orden decreciente. En elensayo de toxicidad no se observaron síntomasclínicos importantes como mortal idad,convulsiones, alteraciones en el ritmo cardiaco orespiratorio. Atendiendo a los resultados se sugiereel empleo de estos extractos en modelosbiológicos para la identificación de propiedadesmedicinales, en particular las asociadas al estrésoxidativo.

Study of the phytochemical and enzymaticantioxidant composition in varieties and hybridsof the Morus genusPlants show an efficient and varied antioxidantsystem, with protein and non protein compounds,which interact synergically in the elimination of thereactive oxygen species (ROS), to maintain the redoxbalance in the organism. Among the mostoutstanding in this sense, and of forage interest, arethe species of the Morus genus. A study wasconducted on five varieties and five hybrids of thisgenus, cultivated at the Experimental Station ‘IndioHatuey’, in order to: a) identify the presence of suchcompounds as lactones, alkaloids, steroids andespecially the antioxidant ones like phenols,tripertenes, tannins and quinines, in three extractsof different polarity; and b) determine the enzymaticspecific activities of catalase and guaiacol peroxidasein fresh extracts of roots, stem and leaves. Inaddition, a toxicity evaluation was made of theaqueous extracts in rats, for the preliminarydetermination of their innocuousness for laterpharmacological essays. The phytochemical studyshowed remarkable quantities of tripertenes andsteroids, as well as phenols and tannins in theevaluated extracts, while neither quinones noralkaloids were detected. Significant differences weredetected between the specific activity of bothenzymes in the different evaluated organs and amongthe varieties and hybrids; the highest values being

reported in leaves, stems and roots, in decreasingorder. In the toxicity essay no important clinicalsymptoms were observed, such as mortality,convulsions, and alterations in the heart or respirationrate. According to the results, the use of theseextracts in biological models for the identification ofmedicinal properties, particularly those related tooxidative stress, is suggested.

Evaluation of antimicrobial activity of theextracts and anthraquinones obtained from invitro culture of Morinda royoc L.Janetsy Borroto1*, Ricardo Salazar2, Martha Hernandez1,Yemeys Quiros1, Noemí Waksman2, Reinaldo Trujillo1.

1Centro de Bioplantas, Unviersidad de Ciego de Avila, Cuba. e-mail: [email protected].

2Departamento de Química Analítica, Facultad de Medicina,U.A.N.L. México. e-mail: [email protected]

Anthraquinones (AQs) are compounds with a widerange of biological activities. They have been used intextile and food processing industries as well as inmedicine. Plant cell cultures are an attractivealternative source to whole plant for the productionof high-value secondary metabolites. The aim of thepresent study were to evaluate the potentialantimicrobial activity of dichloromethane extracts andanthraquinones obtained from in vitro culture ofMorinda royoc L., for the treatment of respiratorydiseases. Dichloromethane extracts obtained fromin vitro roots, in vitro nodule roots and callus cultureof Morinda royoc L. as well as eight anthraquinonesisolated from these extracts were tested for theirantimicrobial activity against seven isolates ofCandida spp. (C. albicans 501, C. albicans 53, C.albicans 498, C. tropicalis, C. glabrata, C. kruseiand C. parapsilosis) and four Gram-positive bacteria(Oxacillin-Resistant Staphylococcus aereus,Staphylococcus aereus ATCC 12598 andEnterococus faecales) and three Gram-negativebacteria (Escherichia coli, Acinetobacter baumanii,Pseudomonas aeruginosa and Klebsiellapneumoniae) using broth microdilution test. Thecrude extracts were active against all Candidaspecies whereas morindone was found to be the bestactive compound. The lowest minimal inhibitionconcentration (MIC) values obtained by themicrodilution test were 1.95 ì g/m.l-1 as to the crudeextracts as morindone. The dichloromethane extractsof in vitro roots, in vitro nodule roots and callus cultureMorinda royoc L., showed strong inhibitory activityagainst S. aereus, E. faecales, and E. coli. Thelowest MIC values obtained by the microdilution testwere 31.25 ì g/m.l-1 and 15 ì g/m.l-1 for crude extractsand morindone respectively. These results suggest


a potential utilization of the in vitro cultures of Morindaroyoc L. to provide extracts which could be useful asnatural antimicrobial agents.

Evaluación de la actividad antimicrobiana deextractos y antraquinonas obtenidas a partir delcultivo in vitro de Morinda royoc L.Las antraquinonas son compuestos con variasactividades biológicas. Se han utilizado en lasindustrias textiles y de procesamiento de alimentosasí como en la medicina. El cultivo de células y tejidoses una alternativa atractiva para la producción demetabolitos secundarios con alto valor. El objetivoprincipal de este estudio fue evaluar la actividadantimicrobiana de extractos diclorometánicos yantraquinonas obtenidos a partir del cultivo in vitrode Morinda royoc L. para el tratamiento deenfermedades respiratorias. Los extractosdiclorometánicos obtenidos a partir de raíces in vitro,nódulos de raíces in vitro y cultivo de callos deMorinda royoc L. así como ocho antraquinonasaisladas a partir de estos extractos se evaluaroncontra siete aislados clínicos de Candida spp. (C.albicans 501, C. albicans 53, C. albicans 498, C.tropicalis, C. glabrata, C. krusei y C. parapsilosis),cuatro cepas de bacterias Gram-positivas(Staphylococcus aereus resistente a oxacillina,Staphylococcus aereus ATCC 12598 y Enterococusfaecales), y tres cepas de bacterias Gram-negativas(Escherichia coli, Acinetobacter baumanii ,Pseudomonas aeruginosa y Klebsiella pneumoniae)utilizando el método de microdilución en placa. Losextractos crudos fueron activos contra todas lasespecies de Candida mientras que la morindona fueel más activo de los compuestos puros evaluados.La concentración mínima inhibitoria (CMI) más bajafue de 1.95ì g/ml tanto para extractos crudos comopara morindona. Los extractos diclorometánicos deraíces in vitro, nódulos de raíces in vitro y cultivo decallos de Morinda royoc L. mostraron fuerte actividadinhibitoria contra S. aereus, E. faecales, y E. coli.El valor más bajo de CMI obtenido por el método demicrodilución fue de 31.25 ì g/m.l-1 y 15 ì g/m.l-1 paraextractos crudos y morindona, respectivamente.Estos resultados sugieren una utilización potencialdel cultivo in vitro de Morinda royoc L. para proveerextractos y morindona los cuales pudieran ser útilescomo agentes antimicrobiales naturales.

Caracterización del contenido de flavonoidesde diferentes extractos obtenidos a partir decinco especies vegetales de la flora cubanaNadine Vega Pérez, Katia Ojito Ramos*, Yamila Herrera SánchezDepartamento de Biología. Facultad de Ciencias Agropecuarias.Universidad Central ‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a

Camajuaní km 5.5, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.e-mail: [email protected]

Los flavonoides, metabolitos secundarios de lasplantas, han recibido en los últimos años muchaatención como potenciales fármacos, debido a suefecto antioxidante y baja toxicidad. Hasta elmomento han sido identificados más de 5 000flavonoides en una gran variedad de plantas,presentando la mayoría actividad antioxidante. Portal motivo seria de gran utilidad contar con extractosvegetales caracterizados en cuanto a su contenidode flavonoides para su empleo como posiblesneuroprotectores. En este trabajo nos propusimoscaracterizar el contenido de flavonoides en diferentesextractos obtenidos a partir de cinco especiesvegetales de la flora cubana: Citrus lemon (L.), Citrusaurantium (L.), Citrus aurantifolia (Christm.), Osimumgratissimum (L.) y Eucaliptus robusta (L.). Losextractos etanólicos, metanólicos y acuosos de hojasde estas plantas se obtuvieron medianteultrasonicación y filtración al vacío. Posteriormente,los flavonoides fueron identificados empleandométodos colorimétricos, espectrofotométricos ycromatografía en placa delgada, y la concentracióntotal de los mismos se determinó mediante el métodoNaNO2-AlCl3, empleando quercetina como patrón. Laactividad antioxidante de los extractos se determinómediante la capacidad atrapadora de radicales libredel 2-2’-azino-bis (3-etilbenztiazolina-6- ácidosulfónico), usando ácido ascórbico y quercetina comopatrón. La mayor diversidad de flavonoides se obtuvoen Citrus aurantium (naranja agria). Las flavonas,antocianinas y auronas resultaron los flavonoidesmás comunes en los extractos de las plantasseleccionadas. Para todas las especies de plantasanalizadas se informaron clases de flavonoides nodescritas en la literatura consultada. La mayorconcentración de flavonoides totales se obtuvo en elextracto metanólico de naranja agria (4.8 mg dequercetina por ml de extracto). Todos los extractosmostraron actividad antioxidante, observándosemayor actividad en los extractos metanólicos de lasespecies de cítricos analizadas.

Characterization of the content of flavonoids indifferent extracts obtained from five plantsspecies of the Cuban floraThe flavonoids, secondary metabolytes of plants, havebeen recently studied extensively since they arehighly effective antioxidant with a low toxic effect. Atthis time, it has been identified more than 5 000flavonoids in a large variety of plants, most of themwith antioxidant activity. For this reason, it would bevery useful to have well-characterized plant extractsin their flavonoids content for their possible use asneuroprotectants. The aim of our work was to


characterize the flavonoids content in differentextracts from five plant species of the Cuban flora:Citrus lemon (L.), Citrus aurantium (L.), Citrusaurantifolia (Christm.), Osimum gratissimum (L.) andEucaliptus robusta (L.). The ethanolic, methanolicand aqueous leaf extracts were obtained by anultrasound assisted extraction method. Later, theflavonoids were identified using colorimetric,spectrophotometric and thin layer chromatographymethodologies. The flavonoids total content wasdetermined by the NaNO2-AlCl3 method, usingquercetin as standard compound. The antioxidantactivity of the extracts was determined by the freeradical scavenging of 2-2’-azino- bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid), using ascorbicacid and quercetin as standard compound. Thebiggest flavonoids diversity was found in Citrusaurantium (sour orange). Flavones, anthocyanins andaurones were the most common flavonoids uncoveredin the extracts of the selected plants. For all analyzedplants appeared flavonoids that are not yet reportedin the literature. The highest total flavonoidsconcentration was scored in the methanolic extractof sour orange (4.8 quercetin mg.ml-1). All plantextracts showed antioxidant activity, seeing anincreased activity in methanolic extracts of citricplants.

Effects of sucrose on phenolic compoundsproduction in cell suspension cultures of Vitisvinifera cv. GamayEmine Sema ÇETÝN1, * Nilgün GÖKTÜRK BAYDAR2

1Süleyman Demirel University, Faculty of Agriculture,Department of Horticulture, 32260 Isparta-Turkeye-mail: [email protected]

2Süleyman Demirel University, Faculty of Agriculture,Department of Horticulture, 32 260 Isparta-Turkeye-mail: [email protected]

Phenolic compounds, secondary metabolites, haveattracted much interest due to their antioxidant andantimicrobial properties and their potentially beneficialeffects for human health. Thus, it is too important toobtain these compounds from plants containing high-level of phenolics. Grape is one of the plants havinghigh levels of phenolics. Plant cell suspensioncultures have been studied as a means of producingplant secondary metabolites for use in medicine andfood industry. However, one of the difficulties ofindustrial production by plant cell culture is the lowproductivity. To enhance the productivity, addition ofenhancer such as elicitors has been used. Secondarymetabolite production via cell suspension culture inVitis vinifera generally focused on resveratrol andanthocyanidins. But in this study, it was determined

the effects of different sucrose concentrations as anenhancer on contents of 3,4- hydroxy benzoic acidand 4- hydroxy benzoic acid as phenolic acids and(+)-catechin, (-)-epicatechin, eridictiol, kaempherol,luteolin, naringenin and quercetin as flavanoidsobtained from Vitis vinifera cell suspension cultures.For this aim, cell suspension cultures of Vitis viniferacv. Gamay were initiated from callus belong to petioletissue. Two different concentrations (0 and 0.20 M)of sucrose were used and cells were harvested at 0,3, 6, 9, 12 and 15 day after treatments. Phenoliccompounds of the cell samples were detected byHPLC. The highest levels of (+)-catechin (5.39 μg/gfw), (-)-epicatechin (25.95 μg/g fw), eridictiol (2.88μg/g fw), 4- hydroxy benzoic acid (22.26 μg/g fw),quercetin (1.48 μg/g fw), naringenin (4.93 μg/g fw),luteolin (12.67 μg/g fw) and kaempherol (37.50 μg/gfw) were found in cells treated with 0.20 M sucrose.However the content of 3, 4- hydroxy benzoic acidwas not affected by the sucrose concentrations. Inthis study, sucrose was found as a modulator inphenolic accumulations in this grape cultivar.

Agrobacterium tumefaciens-mediatedtransformation of Digitalis purpurea L., andimportant pharmaceutical plantYovanny Izquierdo1, Naivy Pérez-Alonso1, Borys Chong-Pérez1,Alina Capote1, Anabel Pérez1, Geert Angenon2, Elio Jiménez1

1Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba, CP 54 830

2Laboratory of Plant Genetics, Department of Applied BiologicalSciences Vrije Universiteit Brussel (VUB) Campus Etterbeek -Gebouw E Pleinlaan 2 B-1050 Brussel Belgiume-mail: [email protected]

Digitalis purpurea L., contains cardiac glycosidesof major interest in pharmaceutical industries.Genetic transformation is a tool of special interestto improve the production of these compounds,exclusively obtained from plants. Besides, it grantsthe possibility to widen the knowledge on thebiosynthesis of these compounds. In this study,an efficient transformation protocol for D. purpureathat would permit the stable expression oftransgenes was developed. A regeneration protocolvia somatic embryogenesis was obtained from invitro plant leaf segments. The minimal inhibitoryconcentration of geneticin was determined for eachstep of the protocol. Two Agrobacteriumtumefasciens strains were used to test the T-DNAtransfer ability, EHA101 and C58C1pMP90,harboring the binary vector pTJK136. A six dayscocultivation on medium with 1.0 mg.l-1 2,4-D wasused for callus induction. Both leaf explants andcallus pieces were sensitive to 70 mg.l-1 geneticin.


No differences were found between two A.tumefaciens strains on transient Gus expression.Nevertheless, the strain C58C1pMP90 yielded betterresults regarding number of transformed plants. GUShistochemical analysis of the putative transgenictissues further confirmed the transformation event.PCR and Southern blot hybridization confirmed thepresence of the transgenes and their stable integrationin the regenerated plants. The transformationefficiency reached 82%. To date, only a few papershave been published on studies of genetictransformation of Digitalis species. From theseresults an Agrobacterium tumefaciens-mediatedgenetic transformation protocol of D. purpurea wasby the first time developed.

Transformación genética mediada porAgrobacterium tumefasciens de Digitalispurpurea L., una especie de importanciafarmacéuticaDigitalis purpurea L. contiene glicósidos cardíacosde gran interés para la industria farmacéutica. Latransformación genética es una herramienta deespecial interés para incrementar la producción deestos compuestos, exclusivamente obtenidos apartir de las plantas. En este estudio se desarrollóun protocolo eficiente de transformación de D.purpurea que permitiría la expresión estable degenes de interés para la ingeniería metabólica deestos compuestos. Se desarrolló un protocolo deregeneración vía embriogénesis somática a partirde segmentos de hojas de plantas cultivadas invitro. Se determinó la concentración mínimainhibitoria de geneticina para cada paso delpro toco lo . Dos cepas de Agrobacter iumtumefasciens fueron usadas para probar sucapacidad de transferencia de ADN: EHA10 yC58C5pMP90, que contenían ambas el plamidiopTJK136. La inducción de callos se realizó porseis días de cocultivo en medio de cultivo con2,4-D 1.0 mg.l-1. Tanto los callos como losfragmentos de hojas fueron sensibles a 70 mg.l-1 de geneticina. No se observaron diferenciasen la expresión transiente del gen Gus entrelas dos cepas de Agrobacterium. Sin embargo,C58C1pMP90 dio mejores resultados en cuantoa número de p lan tas regeneradas . Lat ransgénesis fue conf i rmada por ensayohistoquímico GUS en todas las etapas delproceso, y por PCR y Southern blot sobre lasplantas regeneradas . La ef ic iencia de latransformación fue del 82%. Hasta la fecha, sólounos pocos trabajos han sido publicados sobretransformación de Digitalis. A partir de estosresultados se desarrolló por primera vez unprotocolo de transformación genética mediadopor Agrobacterium tumefasciens.

Efficient synthesis of (3-allyl C-glycosides of D-ribofuranose and 2-deoxy-D-ribofuranose andtheir use for the preparation of nucleosideanaloguesChristian Vogel*, Heike Otero Martínez

Department of Organic Chemistry, Institute of Chemistry,University of Rostock, Albert-Einstein Str. 3a, D-18 059 Rostock,Germany. e-mail: [email protected]

In order to synthesize new spacer-C-nucleosideanalogues with potential biological activ-ity a saferoute for the synthesis of â-allyl C-glycosides of D-ribo- and 2-deoxy-D-ribofuranose became established[1]. Successful hydroboration-oxidation and stepwiseoxidation provided a set of versatile intermediateswhich allow the synthesis of heterocycles belongingto quite differ-ent classes. For example, thetetraisopropyldisiloxan-propanal 1 was treated with2-cyanoacetamide in the presence of aluminium oxideto yield a pentene acid intermediate. Cyclization withsulphur and triethylamine was performed to providea thiophene derivative which was then treated withtriethyl orthoformate to obtain after deprotection thethienopyrimidine nucleoside 2. Reaction of propanal1 with ethynylmagnesium bromide or lithiumphenylacetylide in THF followed by oxidation, affordedpentinone intermediates. Treatment of thesecompounds with hydrazine, S-methylthiouroniumsulfate and o-phenylendiamine provided thecorresponding pyrazole, pyrimidine or benzodiazepinederivatives in good to excellent yields. Deprotectionwas performed by using tetrabutylammonium fluorideto furnish compounds 3, 4 and 5 suitable for biologicaland pharmacological investigations.

Phenolic content and antioxidant activity ofplant and callus Theobroma cacao L. extractsJ. Quiñones*, R. Trujillo, T. Augustine, Y. Capdesuñer, Y. Quirós,J. Borroto, M. Hernández

Bioplant Center. University of Ciego de Ávila. Carretera a Morónkm 9 CP 69 450. Ciego de Ávila. Cuba.e-mail: [email protected]

The Theobroma cacao L. (Cocoa) is endemic to theAmazon basin and Central America. Cocoa-derivedfoods are rich in phenol and are obtained from thefermented, roasted and milled seeds of Theobromacacao L. A growing body of evidence indicates thatsecondary plant metabolites plays a critical role inhuman health and may be nutritionally important. Ofspecial interest are plant-based phenolic metabolitesdue to their potent antioxidant activity and wide rangeof pharmacologic properties including anticancer,antioxidant, and platelet aggregation inhibitionactivity. The antioxidant activities of phenolic


compounds are mainly due to their redox properties,which can play an important role in adsorbing andneutralizing free radicals. The aim of this work wereto determinate the phenolic content in plant ofTheobroma cacao L., the antioxidant activity of theextracts leaves, branches, seeds, flowers and rootsof field plants, and callus of staminodes, petals andnucelus were analyzed. The nucelus, petals andstaminoids were culture on a callogenesis mediumand the callus grown were measured. The phenoliccontent was determinated with Folin-Ciocalteureagent. The procedure for performing antioxidantactivity were based on Harding and Benson andAit Barka et al. for malondialdehyde and aldehydelevels respectably. The staminodes and petalsshowed a higher grown of callus than nucelus. Thehighest phenolic content was recorded in seedsshowing significant statistical difference with otherorgans, the callus of nucelus showed more phenoliccontent than the other callus evaluated. Thebranches and flowers displayed the highestantioxidant activity with the lowest malondialdehideand other aldehide value followed by old leaves,seed, young leaves and root. The callus ofstaminodes, petals and nucelus showed a similarantioxidant activity.

Contenido de fenoles y actividad antioxidantede extractos de plantas y callos de Theobromacacao L.Theobroma cacao L. (Cacao) es endémico de laregión del Amazonas y América Central. Losalimentos derivados del cacao son ricos encompuesto fenólicos. Una gran cantidad deevidencias indican que los metabolitos secundariosde plantas tienen un papel importante en la nutricióny la salud humana. Los compuestos fenólicos quese obtienen a partir del metabolismo secundarios delas plantas son de un interés especial por su potenteactividad antioxidante y el amplio rango depropiedades farmacológicas que poseen (actividadesanticáncer, antioxidantes y en la inhibición de laagregación de plaquetas, entre otras). La actividadantioxidante de los compuestos fenólicos estárelacionada con sus propiedades redox, que puedenjugar un papel importante en la absorción yneutralización de radicales libres. El objetivo de estetrabajo fue determinar el contenido de compuestosfenólicos en plantas de Theobroma cacao L. y laactividad antioxidante de extractos de hojas, ramas,

semillas, flores, raíces de plantas de campo y callosformados a partir de estaminoides, pétalos y nucelas.Los explantes se cultivaron en medio de cultivo deformación de callos y se evaluó el crecimiento delos callos cada 14 días. El contenido de compuestosfenólicos se determinó con el reactivo Folin-Ciocalteu. El procedimiento para determinar laactividad antioxidante se realizó de acuerdo conHarding y Benson y Ait Barka et al. para los nivelesde malondialdehídos y aldehídos, respectivamente.Los estaminoides y pétalos mostraron mayorformación de callos que las nucelas. Las semillas ylos callos formados a partir de nucelas mostraronmayor contenido de compuestos fenólicos que elresto de las muestras evaluadas. Las ramas y floresmostraron la mayor actividad antioxidante, con losmenores valores de malondialdehídos y otrosaldehídos seguidos por las hojas adultas, semillas,hojas jóvenes y raíces.

A novel Airlift bioreactor design: an innovativeapproach to improve shear sensitivity for plantcell culturingGyanendu Runnimukherjee* and Abhinav Kaushal

Department of Biotechnology and Bioinformatics, JaypeeUniversity of Information Technology, Waknaghat, Solan, H.P.India. *e-mail: [email protected]

Presently, there exist many designs for bioreactorsand also airlift bioreactor in market but all these havecertain limitations of which some significant oneshave been improved upon in the proposed design.This innovative approach proposes a good air andliquid circulation, better mixing, better spargerlocation with its influence and also a fully new systemof concurrent draft tubes for greatly improved influencein the mixing which are greatly required by the plantcells .The design has been supported with amathematical model for calculation of varioushydrodynamic parameters. The study of turbulencein the fluid present in different parts of the reactorhas been mathematically calculated for the purposeof detecting levels of shear existing in variousconditions. The major contribution of this novel designis that it can be directly used to provide better resultsfor the industry application as it is based onmathematical hydrodynamic model, supported byequations and thus, just require scaling up toincreasing capacity to meeta high working volume.


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INTERACCIÓN PLANTA-MICROORGANISMOS

Molecular identification of AVR and ECP genesin Cuban Cladosporium fulvum (SYN. Passalorafulva) strains by PCRAlexander Bernal Cabrera1*, Orlando Borras Hidalgo2, OsmanyChacón3, Benedicto Martínez4 y Belkis Peteira4

1Centro de Investigaciones Agropecuarias. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba.e-mail: [email protected]

2Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología. La Habana. Cuba.

3Instituto de Investigaciones del Tabaco. La Habana. Cuba.

4Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria. La Habana. Cuba.

Leaf mould of tomato, caused by the fungusCladosporium fulvum (syn. Passalora fulva), doeshardly occur in outdoor grown tomatoes in Cuba.However, with the recent increase in production oftomatoes in protected environments includinggreenhouses (also other ways such plastic-coveredstands), it has become a major fungal disease.The high incidence of this disease on tomatohybrids used in greenhouses suggesteddevelopments of fungal variants able to overcomeresistance genes present in these hybrids. Overthe last few decades, the pathosystem P. fulva-tomato has been intensively studied, and hasbecome a model for the study of gene-for-geneinteractions. Previous studies through EcoTILLINGtechnology have shown a high polymorphism in Avry Ecp genes from C. fulvum. In order to determinethe Avr and Ecp genes of C. fulvum in the Cubanpopulation of this fungus as well as possiblesequence variation within it’s genes were studied36 single conidial isolates obtained from differentregions. The characterization of polymorphismswas examined by PCR amplification using gene-specific primer. The sequencing of PCR productswere performed at Macrogen Inc. (Seoul, SouthKorea). In this study, we demonstrated that highvariation levels finding within Avr4 gene were veryclosely related with an increase of the pathogenvirulence on tomato. This is the first report on cubanstrains.

Caracterización funcional mediante AFLP-ADNcde la interacción patogénica Saccharum spp.-Sporisorium scitamineumMaría de los Angeles Zardón Navarro*1, María LaOHechavarría1, Ariel Arencibia Rodríguez1, Miguel SautiéCastellanos2, Ivette Camayd Viera3

1Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar.Ministerio del Azúcar, Carretera CAI ‘Martínez Prieto’ km 2.5,Ciudad de La Habana, Cuba.*e-mail: [email protected]

2Centro de Cibernética Aplicada a la Medicina. Instituto Superiorde Ciencias Médicas de La Habana. Calle 146 Esq. 31 # 3 102.Playa. Ciudad de la Habana, Cuba.e-mail: [email protected]

3Centro Nacional de Genética Médica. Instituto Superior deCiencias Médicas de La Habana. Calle 146 Esq. 31 # 3 102.Playa. Ciudad de la Habana, Cuba.e-mail: [email protected]

El análisis de expresión diferencial de AFLP-ADNcen plantas es un procedimiento que permite mostraralgunas características del fondo genético dediversas líneas o poblaciones durante su interaccióncon el ambiente. Estudios previos de AFLP-ADNcde la interacción Saccharum spp.-Sporisoriumscitamineum (carbón de la caña de azúcar) en lavariedad susceptible Ja60-5 y en la resistente M31/45 muestran que en las primeras 72 h post-inoculación con el patógeno Sporisoriumscitamineum estaban representadosmayoritariamente genes relacionados con las rutasdel estrés oxidativo, la respuesta de defensa de laplanta, biosíntesis de etileno y auxinas, entre otros.En este trabajo se evaluó la similitud de 81fragmentos transcripcionales expresadosdiferencialmente durante esta interacción consecuencias nucleotídicas y proteicas referidas enbases de datos del NCBI, a través de los programasBLAST. Todos los genes mostraron homologíasignificativa con al menos una secuencia yainformada, 60 de ellos con secuencias de proteínas,ocho sólo con secuencias de ácidos nucleicoscorrespondientes a regiones codificadoras, siete conproteínas hipotéticas y EST y seis sólo con EST. Delos genes analizados dos codifican para ARNribosomal. A partir de las bases de datos incluidasen CDD e INTERPRO así como en dos sistemas deidentificación funcional basados en ortología,OrthoMCL e Inparanoid, se propuso una clasificaciónde acuerdo con familia/superfamilia de proteínas y alas categorías del Gene Ontology de los fragmentostranscripcionales. Se profundizó en la determinaciónfuncional de los transcriptos mediante laidentificación de la presencia parcial o completa dedominios conservados funcionales y estructurales.Este trabajo sentará las bases para un estudio degenómica comparativa a gran escala de loscomponentes genéticos de las plantas involucradosen la respuesta a determinados patógenos.


Functional characterization mediated by AFLP-cDNA of the Saccharum spp.–Sporisoriumscitamineum pathogenic InteractionThe analysis of the differential expression in cDNA-AFLP of plants is an useful procedure for quicklyassessing the characteristic genetic background ofselected lines or populations during environmentinteraction. Previous works that study theSaccharum spp.–Sporisorium scitamineumpathogenic (smut sugarcane) interaction using cDNA-AFLP in the susceptible Ja60-5 and the resistantM31/45 genotypes showed that infection triggers theexpression of the major genes involved in oxidativeburst pathway, plant defensive response, ethyleneand auxin biosynthesis among others, during the first72 h post-inoculation. In our work we determined, bymeans of BLAST searches, the similarity of 81transcript-derived fragments with differentialexpression during the interaction to protein andnucleotide sequences found in NCBI databases. Allthe genes show significant homology with respect toat least one known sequence, 60 of them with proteinsequences, eight with well characterized codingnucleotide sequences, seven with putative proteins andEST and six only with EST. Two of these genes codefor ribosomal RNA. On the basis of CDD and INTERPROdata bases as well as two orthology systems useful forfunctional assignment such as, OrthoMCL andInparanoid, we proposed a classification according toprotein families/superfamilies and Gene Ontology fortranscript fragments. The functional assignment to thetranscripts was evaluated in greater depth using theidentification of the partial or complete presence offunctional and structural domains. This work will behelpful for a comparative genomic study at a greaterscale of the genetic components involved in the plantresponse to certain pathogens.

Colonización de plantas de arroz (Oryza sativaL.) por dos cepas de Bacillus aisladas de estecultivoMarcia M. Rojas1*, Berto Tejera1, Mayra Heydrich1, JacquesMahillon2, Pierre Bertin3

1Dpto de Microbiología y Virología, Facultad de Biología,Universidad de la Habana, Cuba. Calle 25 # 455 e/ J e I Vedado,Ciudad de La Habana.

2Laboratory of Food and Environmental Microbiology, Universitécatholique de Louvain, Belgium.

3ECAV, Université catholique de Louvain, Belgium.e-mail : [email protected]

El arroz es uno de los principales cereales cultivadosen el mundo, que sirve de alimento a más del 50%de la población mundial. Por tanto, el cultivo del arroz

necesita de la utilización de un manejo que permitaobtener la mayor cantidad y calidad posible con elmenor impacto ambiental. Es por ello que resultaimportante estudiar las bacterias promotoras delcrecimiento vegetal (PGPB), las cuales puedenestimular el crecimiento de su hospedero yrepresenta un camino para mejorar el cultivo. Entrelas PGPB el género Bacillus tiene ampliaspotencialidades para ser utilizado en la biotecnologíaagrícola. En el presente trabajo, se aislaron medianteel modelo microcosmos, dos cepas de Bacillus apartir de arroz cultivado en Cuba que fueronidentificadas utilizando la secuenciación del ADN quecodifica para el ARN ribosómico 16S. Se llevó a cabola caracterización fisiológica de los aislados encuanto a la producción de auxinas estimuladoras delcrecimiento vegetal y la determinación cualitativa dela fijación de nitrógeno, así como el efecto antagónicoin vitro contra cuatro hongos fitopatógenos de estecultivo (Pyricularia grisea, Curvularia sp., Alternariasp., Fusarium sp.). Se determinó la capacidad demutantes espontáneos de las cepas a los antibióticosrifampicina y ácido nalidíxico para colonizar tresvariedades de arroz utilizadas comercialmente enCuba. Las cepas identificadas como B. cereus(RP27) and B. pumilus (EAI3) aparecían enconcentraciones superiores a 103 UFC.planta-1

después de una semana, pero la cepa RP27 colonizamucho mejor la planta de arroz independientementede la variedad de que se trate. Estos estudiosmuestran la capacidad del género Bacillus para lacolonización de la planta y las potencialidades parala promoción del crecimiento y el control biológicode patógenos en el cultivo del arroz.

Rice (Oryza sativa L.) plant colonization by twostrains of Bacillus isolated from this cropThe rice is one of the main cereals crop in the world,feeding more than 50% of the world population. Thus,rice fields demand managerial care to obtain the bestquality and quantity of production with lessenvironmental impact. That is why, we study the plantgrowth promoting bacteria (PGPB), which canstimulate the growth of their host, and represent animportant way to improvement the crop. Among them,the genus Bacillus and their relatives have a greatpotential uses in the agriculture. Two strains ofBacillus were isolated from rice crop cultivated inCuba and were identified using 16SrDNA sequencingas B. cereus (RP27) and B. pumilus (EAI3). Thesestrains are capable to produce indoleacetic acid andfix dinitrogen in semisolid medium without nitrogen.Also they produce antagonistic in vitro effect againstfour pathogenic fungi: Pyricularia grisea, Curvulariasp., Alternaria sp., Fusarium sp. The ability tocolonize rice plant of three varieties was measured

Interacción planta-microorganismos62

using spontaneous mutants to Rifampicine andnalidixic acid. The strain RP27 was better colonizerthan EAI3 independently of rice varieties analyzed,but both are over 103 UFC.plant-1 after one week.This studies show the ability of Bacillus strains tocolonize the rice plant and their potentialities inthe biological control and the plant growthpromotion.

Detección de fitoplasma y rickettsia en papaya(Carica papaya L.) afectada con Síntomas deCogollo Arrepollado (BTS) en CubaKarel Acosta Pérez1*, Berta Piñol2, Loidy Zamora Gutiérrez2,Franklyn Arana Labrada1, Aida Fernández Osorio1, YamilaMartínez Zubiaur2

1Universidad ‘Vladimir Ilich Lenin’, Israel Santos, CP 75 200,Las Tunas, Cuba

2 Centro Nacional Sanidad Agropecuaria (CENSA), Apdo 10,San José de Las Lajas, CP 32700, Habana, Cuba.*e-mail: [email protected]

En Cuba la papaya ha sido afectada por unaenfermedad similar a cogollo arrepollado nombradaBTS (Bunchy Top Symptom) que afecta elrendimiento y la calidad de las producciones. El grupode fitoplasma 16SrII, ‘‘Candidatus Fitoplasmaaurantifolia’’ fue previamente consistentementeasociado con BTS. En los análisis muestras condiferentes síntomas fueron colectadas de camposde papaya de las regiones oriental y occidental delpaís. El ADN total extraído de plantas sintomáticasy asintomáticas fue respectivamente sometido a PCRanidada usando iniciadores región 16S ADNr defitoplasma y a PCR simple con iniciadoresespecíficos para rickettsia (PBT) designados para elgen sdhA. Productos de PCR, aproximadamente 880bp fueron obtenidos en 90/103 plantas de papayacon síntomas BTS y de 7/20 plantas asintomáticaspara fitoplasma del grupo 16SrII determinada susimilaridad con otros miembros del grupo usandoRFLP con enzima de restricción Sau3AI. Productosde PCR, aproximadamente 705 bp fueron obtenidosde 32/103 plantas sintomáticas, las muestraspositivas solo mostraban síntomas de acortamientode entrenudos y clorosis en las hojas interiores dela corona, dando una apariencia de arrepollado,manchas de apariencia aceitosa de donde el látexno fluye; y otras plantas con amarilleamiento,arrugamiento y hojas con quemadura de puntas. Nofueron observados productos PCR para rickettsiaasociada a PBT de plantas con síntomas de mosaico,amarilleamiento y clorosis internervial de hojas de lacorona, así como curvado, deformado y acortamientode entrenudos del punto de crecimiento apical yclorosis de hojas de la corona; seguido por necrosisbasipetal de hojas jóvenes. Esto sugiere que

fitoplasma del grupo 16SrII y rickettsias asociadas aPBT coexisten en plantas de papaya afectadas porBTS, aunque el fitoplasma está más asociado conlas diferentes sintomatología, lo cual debe serconsiderado para estrategias de diagnóstico futuras,incluyendo investigaciones para evaluar tolerancia denuevos cultivares obtenidos de programas demejoramiento genético.

Detection of phytoplasma and rickettsia inpapaya (Carica papaya L.) affected with ‘BunchyTop Symptom’ (BTS) in CubaPapaya in Cuba has been affected by a bunchy top-like disease named as BTS (‘Bunchy Top Symptom’)that affect the yield and quality of the productions.The phytoplasma group 16SrII, ‘‘CandidatusPhytoplasma aurantifolia’’, was previously consistentlyassociated with BTS. In surveys sample with differentsymptoms were collected of papaya fields from easternand western regions. Total DNA extracted fromsymptomatic and asymptomatic plants was respectivelysubjected to nested PCR using phytoplasma 16S rDNAprimers and to simple PCR with PBT-specific primersdesigned for the sdhA gene of rickettsia. Nested PCRproducts ~ 880 bp were obtained in 90/103 of BTS-symptomatic papayas and 7/20 asymptomatic plantsfor phytoplasma 16SrII group determinate their similaritywith others members of group using RFLP with Sau3AIrestriction enzyme. PCR products ~ 705 bp for rickettsiawere obtained from 32/103 symptomatic papaya plants,the positive samples only showing shortening ofinternodes and chlorosis in the inner crown leaves,giving a bunchy appearance, oily appearing spotsfrom where the latex no flow and other plants withyellowing, crinkling and leafs with burn tipssymptoms. No PCR products were observed forPBT-rickettsia from symptomatic plants withmosaic, yellowing and chlorosis intervenial ofcrown leaves symptoms, as well as bending,deformation and shorting of internodes of the apicalgrowing point, and chlorosis of crown leaves,followed by basipetal necrosis of young leaf. Thesesuggest that the phytoplasma 16SrII group andrickettsia associated to PBT coexist in BTS-affected papaya plants, but demonstrated thatphytoplasma is more highly associated withdifferent symptoms, which must be considered forfurther diagnost ic strategies, includinginvestigations to evaluate tolerance of new cultivarsobtained from improvement programs.

Remoción de hidrocarburos en cultivo in vitro:interacción planta-hongo filamentosoAreli Cruz-Hernández; Francisco Cruz-Sosa, MarianoGutiérrez-Rojas*

Interacción planta-microorganismos 63

Departamento de Biotecnología, Universidad AutónomaMetropolitana-Iztapalapa. Av. San Rafael Atlixco 186, Col.Vicentina, Iztapalapa 09 340, D.F. e-mail: [email protected]

El uso de plantas capaces de degradar y/o removercontaminantes del suelo forma parte de un grupode tecnologías emergentes para restaurar sitioscontaminados. Sin embargo, el éxito de laremediación basado en plantas también dependede la interacción con los microorganismosasociados a la rizosfera, siempre capaces deabsorber, retener o degradar compuestospeligrosos. En este estudio se evaluó, bajocondiciones in vitro, el efecto de una mezclaconocida de dos diferentes hidrocarburosaromáticos policíclicos (PAH): fenantreno (PHE)y pireno (PYR) con un alifático: hexadecano (HXD)(0.5:0.5:1; p/p/p) sobre el crecimiento de cuatrocepas de hongos filamentosos y una gramínea(Festuca arundinacea); así mismo se evaluó lacapacidad de remoción de la mezcla dehidrocarburos (MHC) a los 14, 40 y 20 días de cultivode las cuatro cepas de hongos, planta y planta-hongo, respectivamente. Hongos y planta fueroncultivados en un medio de cultivo (Murashige y Skoog)con 1 500 mg de MHC (kg de medio)-1, en condicionesestériles. En la remoción de HXD y PHE no seobservaron diferencias significativas para los ensayoscon cada una de las cuatro cepas, 73 y 44%,respectivamente; para PYR tres de las cuatro cepasremovieron menos del 24% del PYR inicial, mientrasque la cepa 4 (Lewia sp.) removió hasta un 35%. F.arundinacea removió 55, 49.9 y 31.7% de HXD, PHEy PYR, respectivamente. Finalmente, la remociónde hidrocarburos se evaluó para la interacción entrela única cepa no fitopatógena (Lewia sp.) y F.arundinacea. La interacción planta-hongo filamentosofavoreció significativamente la remoción del PYR,61.8%. La importancia de este trabajo consistió enlograr una mayor eficiencia de remoción de PYR conla interacción entre una planta y un hongofilamentoso. PYR es un PAH de alto peso molecular,que produce efectos carcinogénicos.

Remove of hydrocarbons in vitro culture: plant-filamentous fungi interactionThe use of plants able to degrade and/or removecontaminants from soil takes part of a group ofemerging technologies for restoring contaminatedsites. However, the success of remediation based inplants also depends on the association of root plantand soil microorganisms able to absorb, retain ordegrade hazardous compounds. In this study, weevaluated at in vitro conditions, the effect of a knownmixture of hydrocarbons (MHC) composed by twodifferent polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH):phenanthrene (PHE) and pyrene (PYR) with an

aliphatic: hexadecane (HXD) (0.5:0.5:1; w/w/w) onthe growth of four filamentous fungi strains and grass(Festuca arundinacea) and the removal capacityof the MHC at 14, 40 and 20 days of cultivation offour strains of fungi, plants and plant-fungus,respectively. Fungi and plant were grown in culturemedium Murashige and Skoog with concentrationof 1 500 mg of MHC (medium kg)-1, at sterileconditions. The removal of HXD and PHE wasn’tsignificantly different between trials with each of thefour strains, 73 and 44%, respectively. Three strainsremoved not as much of 24% of initial PYR, whilethe strain 4 (Lewia sp.) removed 35%. F. arundinacearemoved 55, 49.9 and 31.7% of HXD, PHE and PYR,respectively. Finally, the hydrocarbon removal wasevaluated for interaction between F. arundinacea andLewia sp. (the only not phytopathogenic strain); thisinteraction significantly favored the removal of PYR,61.8%. The importance of our work was the PYRremoval efficiency with plant - filamentous fungusinteraction. PYR is a high molecular weight PAH,which produces carcinogenic effect.

Identificación de cepas del Virus del Mosaicode la caña de azúcar en Cuba por RT-PCR ysecuenciación directaM. La O*1, E. Fernández2, J.C. Girard2, R. González1, J. Mesa1,E. Filotet1, Rodríguez1, J. Montalván1, Y. Rufin1, A. Corrales1,M.A. Zardón1, M. Quiñones3, Y. Martínez.1, J. C, Girard2

1Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar.Ministerio del Azúcar, Carretera CAI ‘Martínez Prieto’ km 2.5,Ciudad de La Habana, Cuba. e-mail: [email protected]

2CIRAD. Biologie et Genetique des Interactions Plante-ParasiteUMR.385 Montpellier, France.

3Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria, Apartado 10, SanJosé de las Lajas, La Habana.

Los síntomas del mosaico de la caña de azúcar soncomúnmente asociados a la presencia de numerosascepas del Virus del Mosaico de la Caña de Azúcar(SCMV) y del Virus del Mosaico del Sorgo (SrMV).Ambas virosis son miembros del subgrupo SCMVpertenecientes al género Potyvirus de la familaPotyviridae. Otro virus del mosaico identificado fueel Virus del Mosaico Estriado (SCSMV) el queconstituye la principal causa de síntomas de mosaicoen los cultivos comerciales en varios países de Asia,este virus pertenece a un nuevo género de la familiaPotyviridae y puede infectar la caña de azúcarsimultáneamente con el SCMV. Los protocolos dela Reacción en Cadena de la Polimerasa ReversoTransciptasa (RT-PCR) se utilizan para detectar elSCMV y el SrMV en la misma reacción con loscebadores 1n/2n. Además, se pueden identificar elSCSMV por otro protocolo con los cebadores ST2/ST5. En este trabajo se utilizó la RT-PCR con los


cebadores 1n/2n para clasificar las cepas del virusSCMV que infectan las variedades de caña de azúcarlocalizadas en Matanzas, Camagüey y Holguín. Lasecuenciación directa de los productos de la reacciónRT-PCR demostró que en estos momentos en Cubaestán presentes tres cepas diferentes del SCMV,esto sugiere la necesidad de un nuevo programa paraevaluar la reacción de resistencia ante la infaccióndel SCMV de las variedades de caña de azúcarpresentes en Cuba.

Strain differentiation of Sugarcane Mosaic Virusin Cuba by RT-PCR and direct sequenciationMosaic symptoms of sugarcane are commonlyassociated with the presence of numerous strains ofSugarcane Mosaic Virus (SCMV) and SorghumMosaic Virus (SrMV). Both viruses are members ofthe SCMV subgroup which belongs to the genusPotyvirus of the family Potyviridae. Another mosaicvirus, Sugarcane Streak Mosaic Virus (SCSMV) wasalso identified and is the major cause of mosaicsymptoms in commercial sugarcane cultivars inseveral Asian countries; this virus belongs to a newgenus in the family Potyviridae and can infectsugarcane simultaneously with SCMV. ReverseTranscriptase Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)protocols are currently available to identify SCMV andSrMV in the same reaction with the primers 1n/ 2n. Onthe other hand, SCSMV can be identified by anotherprotocol with primers ST2/ST5. In this work we usedRT-PCR with the primers 1n/2n, in order to identify thestrains of SCMV that infect the varieties ofsugarcane located in Matanzas, Camaguey andHolguín. Direct sequenciation of RT-PCR productsshowed that in this moment are present in Cubanthree different strains of the SCMV, suggesting thenecessity of a new Program to evaluate resistancereaction to SCMV infection of the sugarcanevarieties present in Cuba

Efecto de Azotobacter chroococcum sobreplantas in vitro de piña durante la fase deaclimatizaciónRayza González*1, Taletha Laudat2, Mayda Arzola1, RobertoMéndez2, Pedro Marrero2, Lázaro E. Pulido2, Bernardo Dibut3,José Carlos Lorenzo1

*Centro de Bioplantas, Universidad de Ciego de Ávila, carreteraMorón km 9.5, Ciego de Avila, CP 69 450, Cuba. e-mail:[email protected]

1Centro de Bioplantas, Universidad de Ciego de Ávila.Laboratorio de Interacción planta-patógeno, Lab. deMejoramiento genético.

2Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad de Ciegode Ávila, Cuba.

3Instituto Nacional de Investigaciones Fundamentales de laAgricultura Tropical (INIFAT), Ciudad de La Habana, Cuba.

La piña es una de las frutas tropicales másimportantes a nivel mundial. Sin embargo, la carenciade material vegetal de plantación figura entre losfactores que han provocado un aumento de lademanda de esta fruta. El desarrollo de variosprotocolos de micropropagación ha abierto unaalternativa para satisfacer la demanda de plantaciónen el cultivo de la piña. Sin embargo, el éxito deestos procedimientos se ha visto limitado por la lentituddel crecimiento de las plantas durante la aclimatización.El empleo de biofertilizantes ha constituido unaalternativa para incrementar el desarrollo de diversoscultivos. En el trabajo se muestra el efecto delbiofertilizante a base de Azotobacter chroococcum(cepa INIFAT5) en la aclimatización de vitroplantas depiña. La bacteria fue asperjada en el momento de lasiembra a condiciones ex vitro con una frecuencia deaplicación cada 4 semanas durante 5 meses. Fueronevaluados los parámetros de masa fresca y seca, alturade la planta y longitud de la raíz. Además, se realizóuna caracterización anatómica de las hojas y raícesde las plantas biofertilizadas y al tratamiento control, yse determinaron los siguientes parámetros: grosor de:la cutícula, epidermis, hipodermis, parénquima acuíferoy clorofílico. En las raíces se evaluaron: grosor de laexodermis, mesodermis externa e interna y la médula.De forma general la aplicación de la cepa INIFAT 5incrementó el desarrollo de las vitroplantas. Losmayores efectos positivos se mostraron en lossiguientes indicadores: masa fresca, grosor de lacutícula superior e inferior, y en la exodermis de la raíz.No se observaron efectos en el grosor del parénquimaclorofílicos.

Effect of Azotobacter chroococcum on pineapplein vitro-plantlets growth during acclimatizationPineapple is one of the most important tropical fruitsbut availability of planting material is not enough tomeet the agricultural demands. Therefore, severalpineapple micropropagation protocols have beendeveloped however acclimatization of in vitro-plantletsis still a very prolonged period. Bio-fertilizers havebeen found as safe alternatives to improve theagricultural performances of many crops. We reporthere some of the effects of Azotobacter chroococcum(strain INIFAT5) application over pineapple in vitro-plantlets during hardening. The bacteria were sprayedimmediately after transplanting to ex vitroenvironment, and every 4 weeks. A control group ofplantlets was established. The experiment wasevaluated after 5 months. Plant fresh mass, plantdry mass, plant height and root length were recorded.Anatomy of middle-aged leaves and roots were alsostudied. The following leaf measurements were


performed: transversal thickness; and width of cuticle,epidermis, hypodermis, water-storage parenchyma,and chlorophyll-storage parenchyma. Thickness ofroot exoderm, external mesoderm, internalmesoderm and marrow were also evaluated. Ingeneral, strain INIFAT5 increased the plantletdevelopment. The most remarkable and positiveeffects were recorded in the plant fresh mass, in thethickness of the leaf upper and lower cuticles, and inthe root exoderm width. Contrastingly, A.chroococcum did not affect the thickness of the leaf–storage chlorophyll parenchyma.

Aislamiento de pseudomonas fluorescentes dela rizosfera del cacao (Theobroma cacao) conactividad antagonista ante PhytophthorapalmivoraYanelis Acebo-Guerrero1*, M. El Jaziri2, O. M. Vandeputte2,Aleida Romero-Sacerio1, Mayra Heydrich-Pérez1, AnniaHernández-Rodríguez1

1Facultad de Biología. Universidad de la Habana. Calle 25 #455e/J e I. Vedado, Ciudad de la Habana, Cuba.e-mail: [email protected]

2Laboratoire de Biotechnologie Végétale, Université Libre deBruxelles (ULB), 8 rue Adrienne Bolland, 6041 Gosselies,Belgium

En Cuba, casi todo el cacao que se produce se hacepor pequeños campesinos y productores, siendo lapudrición negra una de las enfermedades que másataca el cultivo del cacao. La enfermedad estácausada por un complejo de especies del géneroPhytophthora (P. palmivora, P. capsici, P.citrophthora, P. heveae, and P. megakarya). Dentrode la estrategia de Agricultura sostenible, seconsidera cada vez más la utilización de BacteriasPromotoras del Crecimiento Vegetal como unaalternativa al uso excesivo de químicos en laAgricultura. Muchas rizobacterias han sidoempleadas como agentes de control biológico paraerradicar diferentes fitopatógenos. Dentro de lasrizobacterias más prometedoras están laspseudomonas fluorescentes, un grupo microbianoque tiene la capacidad tanto de fitoestimular comode controlar enfermedades vegetales. Sin embargo,se conoce poco de las interacciones cacao-pseudomonas fluorescentes, por lo que la utilizaciónde estos microorganismos para el control de lapudrición negra resulta de gran interés para nuestropaís. En este trabajo, se llevaron a cabo aislamientosde pseudomonas fluorescentes asociadas a larizosfera del cacao. A los aislados obtenidos se lerealizaron diferentes estudios, tales como laproducción de sideróforos, quitinasas, lipasas, AHLs,así como la determinación de su actividad antagonistain vitro ante Phytophthora palmivora. Los resultados

muestran que las cepas de rizobacterias tienenactividad antagonista ante P. palmivora, tienen lacapacidad de producir sideróforos, no producenquitinasas, lipasas ni AHLs, por lo que su actividadantagonista debe estar relacionada con otromecanismo de acción además de la producciónde sideróforos. En este estudio se demuestran laspotencial idades de la uti l ización de estasrizobacterias como antagonistas frente a P.palmivora.

Isolation of fluorescent pseudomonads from thecacao (Theobroma cacao) rhizosphere withantagonistic activity against PhytophthorapalmivoraIn Cuba, most of the cacao is produced bysmallholders and farmers, being black pod one ofthe most important cacao diseases. Black pod iscaused by a species complex of Phytophthora (P.palmivora, P. capsici, P. citrophthora, P. heveae, andP. megakarya). In the Sustainable Agriculturestrategy, the utilization of Plant Growth PromotingBacteria is more often considered as an alternativefor the excessive use of chemical compounds in theagriculture. Many rhizobacteria have been used asbiocontrol agents to eradicate severalphytopathogens. Among the most promisingrhizobacteria, fluorescent pseudomonads stand out,since it is a microbial group able to bothphytostimulate and biocontrol plant diseases.However, little is known of cacao-fluorescentpseudomonads interactions, thus being of greatinterest the use of these microorganisms to biocontrolblack pod in our country. In this work, fluorescentpseudomonads were isolated from cacaorhizosphere. The obtained isolates werecharacterized regarding siderophore production,chitinases, lipases, AHLs and the determination ofantagonistic activity in vitro against Phytophthorapalmivora. The results showed that the rhizobacterialstrains have antagonistic activity against P.palmivora, are able to produce siderophores, althoughthey are not able to produce neither chitinases norlipases or AHLs. Therefore, their antagonistic activityis suggested to be related to siderophore productionand other mechanisms. In this study the potentialitiesof these rhizobacteria as antagonists against P.palmivora were proven.

First report of Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus 3 infecting pineapple in CubaL. Hernández*, P. L. Ramos, I. Peña, M. Rubial, J. M. Pérez.

Research Institute on Tropical Fruit Crops, P.O. Box 11 300, 7th

Ave., 3005, Playa, Havana City, Cuba.*e-mail:[email protected]


Pineapple (Ananas comosus (L.) Merr.) is awidespread crop in tropical and subtropical areas ofthe world. Crop yields are affected by mealybug wiltof pineapple (MWP), a disease related to a viralinfection and vectored by mealybugs (Dysmicoccusspp.). Five species of ampeloviruses (Ampelovirusgenus, Closteroviridae family) associated to PMWhave been described. These viruses have beendenominated Pineapple Mealybug Wilt-associatedvirus 1 (PMWaV-1), PMWaV-2, PMWaV-3, PMWaV-4 and PMWaV-5, according to the order in whichthey have been characterized. However, contributionof each virus to pineapple crop yield losses, butPMWaV-2, is not well known yet. At present, thereare 6 736 ha of pineapple orchards in Cuba, and fruitannual production in 2 009 was about 24 502 ton atthe end of the last year. The presence ofampeloviruses associated to MWP in Ciego de Avila,a locality from the central region of the Island, wasfirstly reported in 1 998 and lately it was demonstratedby molecular analyses the presence of the speciePMWaV-2. During a survey to search for the presenceof PMWaVs along the Cuban island, two plantsshowing typical symptoms of MWP (foliar reddening,leaves with tips curved down and die back) werecollected at the occidental region of Cuba. Total RNAwas extracted using the TRIzol LS Reagent accordingto the manufacturer’s manual (GIBCO BLR). RT-PCRassays for PMWaV-3 detection was performed usingthe 263/264 primer pair which amplify a 490 pbfragment from the HSP 70h protein ORF (Sether etal., 2005). Amplicons with expected size obtainedwere ligated to pGEM®-Teasy vector (PROMEGA,Madison) and two individual clones derived from eachinfected plant were sequenced (GenBank#GU563497). Sequence comparisons usingCLUSTAL W program revealed the closest nucleotideidentities (98%) to PMWaV-3 from Hawaii (GB#DQ399259.2). Furthermore, the two pineapple plantsinfected with PMWaV-3 were also infected withPMWaV-2. Gathering all of these evidences, this isthe first report of the presence of the PMWaV-3 inthe Caribbean basin pineapple fields.

Primer informe de la presencia de PineappleMealybug Wilt-associated Virus 3 en plantas depiña en CubaLa piña (Ananas comosus (L.) Merr.) es un cultivodistribuido por las regiones tropicales y subtropicalesdel mundo. Los rendimientos del cultivo son afectadospor la marchitez de la piña causada por cochinillas(MPC), una enfermedad asociada a virosis y que setrasmite por cochinillas (Dysmicoccus spp.). Hastael momento se han descrito cinco especies deampelovirus (Género Ampelovirus, FamiliaClosteroviridae) asociadas a MPC. Estos virus se

han nombrado como Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus 1 (PMWaV-1), PMWaV-2, PMWaV-3, PMWaV-4 y PMWaV-5, de acuerdo con el ordenen el cual se caracterizaron. Sin embargo, laafectación de cada uno de los virus a los rendimientosdel cultivo, excepto para PMWaV-2, no está biendescrita aún. En la actualidad en Cuba existen másde 6 736 ha de tierra cultivadas con piña y laproducción en el 2 009 fue de 24 502 ton. El primerinforme de la presencia de ampelovirus asociados aplantas con MPC en Cuba data del 1 998. Los análisismoleculares demostraron la infección por PMWaV-2en las de muestras de Ciego de Ávila, en la regióncentral de la isla. Durante una prospección parainvestigar la presencia de los PMWaVs en Cuba, secolectaron dos plantas en la región occidental de laIsla, las cuales mostraban los síntomas típicos deMPC (enrojecimiento foliar y hojas con las puntascurvadas y con necrosis). Los ARN totales se aislarony el ensayo para la detección del PMWaV-3 por RT-PCR se efectúo con el par de cebadores específicos263/264. Estos cebadores amplifican un fragmentode 490 pb del marco de lectura abierto de la proteínade shock térmico HSP 70h. Los amplicones con latalla esperada se purificaron y se clonaron en elplásmido pGEM®-Teasy vector (PROMEGA,Madison). Las secuencias obtenidas (GenBank#GU563497) demostraron una identidad nucleotídicadel 98% con PMWaV-3 aislado de Hawai (GB#DQ399259.2). En las plantas infectadas también sedetectó la presencia de PMWaV-2. El presente trabajoconstituye el primer informe de la presencia del PMWaV-3 en plantaciones de piña del Caribe.

El medio de cultivo libre de células deBurkholderia cepacia aumenta la germinaciónde semillas y el crecimiento de plántulas demaiz (Zea mays) y arroz (Oryza sativa)Annia Hernández-Rodríguez1*, Yanelis Acebo-Guerrero1,Mayra Heydrich-Pérez1, M. El Jaziri2, O. M. Vandeputte2

1Facultad de Biología. Universidad de la Habana. Calle 25 #455e/J e I. Vedado, Ciudad de la Habana, Cuba.e-mail: [email protected]

2Laboratoire de Biotechnologie Végétale, Université Libre deBruxelles (ULB), 8 rue Adrienne Bolland, 6041 Gosselies,Belgium

La bacteria saprofítica Burkholderia cepacia juegaun papel activo como Bacteria promotora delcrecimiento vegetal (PGPB). En este estudio, seevaluó la capacidad del medio de cultivo libre decélulas (CFCM) de promover el crecimiento vegetalen estadios tempranos del desarrollo en dos cultivosde importancia agronómica: el maíz (Zea mays) y elarroz (Oryza sativa). El tratamiento de semillas de


maíz y arroz por 45 minutos con el CFCM aumentóla germinación y consecuentemente, el crecimientode las plántulas. El efecto del CFCM se confirmó porun aumento en la biomasa del tallo y principalmenteen los sistemas radicales de las plántulas tratadas. Lacaracterización cromatográfica reveló que el CFCM deB. cepacia es una mezcla compleja de diferentes tiposde metabolitos incluyendo entre otros, ácido salicílico,ácido indolacético (AIA) y varias compuestos fenólicosno identificados. El fraccionamiento de loscomponentes del CFCM reveló que el desarrolloacelerado del sistema radical de las plántulastratadas con este, se debe a la acción sinérgica devarios grupos de componentes, más que a la acciónindividual del AIA. Los datos presentados sugierenque el CFCM de B. cepacia puede ser utilizado paraaumentar la germinación vegetal.

Cell-free culture medium of Burkholderiacepacia improves seed germination and seedlinggrowth in maize (Zea mays) and rice (Oryzasativa)The saprophytic bacterium Burkholderia cepacia hasbeen shown to play an active role as plant growthpromoting bacteria (PGPB). In this study, the abilityof cell-free culture medium (CFCM) of B. cepacia toimprove early developmental stages of plants has beenassessed on two agronomically important crops: maize(Zea mays) and rice (Oryza sativa). Treating maize andrice seeds for 45 min before germination significantlyimproved seed germination and consequent seedlinggrowth. The effect of CFCM was confirmed by theincreased biomass of the shoot and, mainly, the rootsystems of treated seedlings. Chromatographiccharacterization of the CFCM revealed that the spentculture medium of B. cepacia is a complex mix ofdifferent classes of metabolites including, among others,salicylic acid, indole-3-acetic acid (IAA) and severalunidentified phenolic compounds. Fractionation of theCFCM components revealed that the impressivedevelopment of the root system of CFCM-treatedseedlings is due to the synergistic action of severalgroups of components rather than IAA alone. The datapresented here suggest that a CFCM of B. cepaciacan be used to improve crop germination.

Identificación de aislados nativos depseudomonas fluorescentes con actividadantagónica ante Curvularia spp.Dennys León-Plasencia1, Annia Hernández-Rodríguez1,Narovis Rives-Rodríguez2, Acela Díaz-de la Osa1, AleidaRomero-Sacerio1, Michel Almaguer-Chávez1, Yanelis Acebo-Guerrero1.

1Facultad de Biología. Universidad de la Habana. Calle 25 #455e/J e I. Vedado, Ciudad de la Habana, Cuba.

2Instituto de Investigaciones de Granos. km 16.5, AutopistaNovia del Mediodía, Bauta, La Habana, Cuba.e-mail: [email protected], [email protected]

La identificación de rizobacterias con potencialidadespara el control biológico y estimulación delcrecimiento vegetal resulta de especial interés parael cultivo del arroz (Oryza sativa L.) en Cuba. Estetrabajo tuvo como objetivos: identificar aisladosautóctonos de pseudomonas fluorescentes conactividad antagónica ante Curvularia pallescens(Kauffman) Boedijn y Curvularia trifolii Boedijn. Losresultados demostraron que todos los aisladostuvieron efecto antagónico ante los aislamientosfúngicos probados, mostrando porcentajes deinhibición desde 49% hasta un 83%. Las cepasbacterianas fueron incluidas dentro de las especiesPseudomonas putida (14 de ellas) y Pseudomonasfluorescens (tres). De modo general, se demuestraque los aislados de pseudomonas fluorescentespresentan actividad antagónica ante los aislados deCurvularia estudiados, lo que indica laspotencialidades de estas rizobacterias como agentesde control biológico de patógenos fúngicos en elcultivo del arroz.

Identification of native isolates of fluorescentpseudomonas with antagonistic activity againstCurvularia spp.The identification of rhizobacteria with potentialitiesfor biocontrol and plant growth promotion is of greatinterest for the improvement of rice crop (Oryza sativaL.) in Cuba. This work is aimed to identify nativefluorescent pseudomonas isolates with antagonisticactivity against Curvularia pallescens and Curvulariatrifolii. The results showed that all the isolates haveantagonistic effect against the tested fungal isolates,showing inhibition percentages ranging from 49% to83%. The bacterial isolates were classified asPseudomonas putida (14 of them) and Pseudomonasfluorescens (three). In general, it is shown that thefluorescent pseudomonas isolates showedantagonistic activity against these Curvulariaspecies, which suggest the potentialities of theserhizobacteria as biocontrol agents against fungalpathogens in rice crop.

Plant sulphur metabolism and plant diseasesSilvia Haneklaus, Elke Bloem, Ewald Schnug

Institute for Crop and Soil Science, Federal Research Centrefor Cultivated Plants (JKI), Bundesallee 50, D-38116Braunschweig, Germany, [email protected]

Environmentally sound methods for disease controlimply for instance soil tillage measures, crop rotation,mixed cropping systems and cultivation of resistant


varieties. The targeted use of minerals offers yetanother possibility to enhance resistance againstpathogens. Here, the direct toxicity of nutrients andindirect impairment by minerals needs to bedistinguished from nutrient-mediated, resistancemechanisms. Sulphur (S) is unique in having changedits reputation within just a few years from undesiredpollutant to a major nutrient limiting plant productionin Western Europe. Hence, macroscopic symptomsof S deficiency can be observed regularly onproduction fields. S deficiency impairs cropproductivity and quality, but also interferes withenvironmental demands. The mineral nutrient supplyis supposedly the primary and pivotal barrier againstinfection, which also influences the course ofpathogenesis. In general, the greatest benefit to theplant in terms of health can be expected when fullnutrient sufficiency is provided; however, the responseto a particular nutrient may be different when goingfrom deficiency to sufficiency than from sufficiencyto excess. The plant S metabolism is closely relatedto the natural resistance of crops against fungaldiseases. Soil-applied sulphate fertilisation proved tosignificantly reduce infection rate and severity of cropsby fungal diseases. The potential efficacy of SIRexpressed as a reduction of the disease index rangedfrom 5 - 50% and 17 - 35% in greenhouse and fieldexperiments, respectively. The term Sulphur InducedResistance (SIR) denotes the reinforcement of thenatural resistance of plants against fungal pathogensthrough triggering the stimulation of metabolicprocesses involving sulphur by targeted sulphate-based and soil-applied fertilizer strategies. Thepresent contribution summarises up-to-date researchin the field of SIR from molecular to field level inrelation to different host/pathogen systems.

Respuesta histoquímica defensiva en plantas dedos genotipos de Musa spp. inoculadosartificialmente con M. fijiensisCynthia Sánchez-García*, Yelenys Alvarado-Capó, MayraAcosta-Suárez, Mileidy Cruz-Martín, Michel Leiva-Mora, BerkysRoque

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní. km 5.5.Santa Clara. Villa Clara. Cuba. *e-mail: [email protected]

La Sigatoka negra, causada por Mycosphaerellafijiensis es clasificada como la enfermedad foliar deplátanos y bananos más devastadora en todo elmundo. Para su control no han sido establecidasopciones viables desde el punto de vista económicoy ambiental y el desarrollo de genotipos resistenteses insuficiente. Unido a esto, aún es muy limitado elconocimiento de los eventos bioquímicosinvolucrados en la interacción Musa spp.-M. fijiensis.

El estudio de este patosistema puede brindar nuevasherramientas para los programas de mejoramientogenético de plantas de Musa spp. ante la enfermedad.Es por ello que el objetivo de este trabajo fuedeterminar la respuesta histoquímica defensiva enplantas de dos genotipos de Musa spp. inoculadosartificialmente con M. fijiensis. Se detectó lapresencia de lignina, peróxido de hidrógeno ycompuestos fenólicos mediante técnicashistoquímicas, en los diferentes estados de síntomaen los genotipos de Musa ‘Grande naine’ (susceptible)y ‘Calcutta 4’ (resistente). Como resultado, seobservó la presencia de deposiciones de lignina, asícomo la acumulación de peróxido de hidrógeno yfenoles en el tejido vegetal correspondiente a losdiferentes síntomas de la enfermedad, tanto en lasplantas del genotipo susceptible como del resistente.La presencia de estos compuestos aumentó amedida que evolucionaron los síntomas en ambos,y en el caso de la acumulación de peróxido dehidrógeno fue mayor en plantas de ‘Calcutta 4’respecto a las de ‘Grande naine’. Se demostró quela acumulación de estos compuestos bioquímicosestá relacionada con la respuesta defensiva de laplanta ante la inoculación del patógeno, en ambosgenotipos. Estos resultados ofrecen además, nuevasevidencias de los mecanismos de defensa de laplanta en la interacción Musa spp.-M. fijiensis.

Histochemical defense response in two Musaspp. genotypes artificially inoculated with M.fijiensisBlack leaf streak, caused by Mycosphaerella fijiensisis considered the most destructive foliar disease ofbananas and plantains worldwide. Economic andenvironmental viable options to control the diseasehave not been established and the development ofresistant genotypes is still insufficient. Besides, theknowledge of the biochemical events involved in Musaspp.-M. fijiensis interaction is still very limited, sostudying this pathosystem provides new tools forgenetic improvement programs of Musa spp. plantsfor to control the disease. That is why the aim of thisstudy was to determine histochemical defenseresponse in two Musa spp. genotypes artificiallyinoculated with M. fijiensis. The presence of lignin,hydrogen peroxide and phenolic compounds indifferent stages of symptoms were detected in leavesof ‘Grande naine’ (susceptible) and ‘Calcutta 4’(resistant) Musa genotypes. As a result, the presenceof lignin deposition and the accumulation of hydrogenperoxide and phenolics in plant tissue were observedfor all the symptoms stages in both susceptible andresistant genotypes. The presence of thesecompounds increased as the symptoms developedin both ‘Grande naine’ and ‘Calcutta 4’ plants. The


hydrogen peroxide accumulation was greater in‘Calcutta 4’ than in ‘Grande naine’ plants. Theincrease of these biochemical compounds in Musaspp. plant leaves is related to the plant defenceresponse to M. fijiensis inoculation, in bothgenotypes. These results provide further newevidences of the mechanisms of plant defence inMusa spp.-M. fijiensis interaction.

Nuevo método para evaluar la actividadantifúngica in vitro de bacterias frente aMycosphaerella fijiensisMileidy Cruz-Martín*, Ivian Poveda, C. Sánchez-García, M.Acosta-Suárez, M. Leiva-Mora, B. Roque-Morales, Y.Alvarado-Capó

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5.Santa Clara. Villa Clara. Cuba. CP 54 830*e-mail: [email protected]

Una de las características distintivas deMycosphaerella fijiensis es su crecimiento lento,compacto y duro en medios de cultivo sintético ysemi-sintético. Esto implica una desventaja a la horade realizar ensayos relacionados con la actividadantifúngica ya sea de controles biológicos o nuevosproductos químicos frente a este pátogeno. Se handesarrollado métodos basados en la inhibición delcrecimiento del tubo germinativo de ascosporas, asícomo la medición del diámetro de colonias. Sinembargo, estos son muy laboriosos y requieren de entre15 y 20 días para su evaluación. La presenteinvestigación se realizó con el objetivo de estandarizarun nuevo método para evaluar actividad antifúngica invitro de bacterias frente a M. fijiensis. Se emplearonsiete cepas bacterianas aisladas de la filosfera deplantas de Musa spp. y el aislado CCIBP-Pf83 de M.fijiensis pertenecientes a la colección de cultivosmicrobianos del Laboratorio de Microbiología aplicadadel IBP. El método consistió en emplear suspensionesmiceliales de M. fijiensis en Agar Papa Dextrosa (PDA)a 40ºC. El agar fue distribuido en placas de Petri de 90mm y a las 24 horas se inocularon las suspensionesbacterianas. Diariamente se midió el diámetro del halode inhibición. Con el método propuesto se logródeterminar, a partir de las 48 h, actividad antifúngica debacterias frente a M. fijiensis así como se encontrarondiferencias entre las cepas bacterianas en relación consu efecto antifúngico. El método ensayado dado suscaracterísticas, permite no solo evaluar cepasbacterianas con actividad antifúngica sino fungicidasquímicos. Disponer de bioensayos para determinaractividad antifúngica es una herramienta importante enlos estudios de interacción Musa spp.- M. fijiensis y M.fijiensis- microorganismo dentro de los programas demejoramiento genético de Musa spp.

Analysis of differential gene expression of someflavonoids pathway derived genes in Musa spp.-Mycosphaerella fijiensis Morelet pathosystemMilady Mendoza-Rodríguez1 Orelvis Portal1, Aminael Sánchez-Rodríguez1, Bárbara Ocaña1, Mayra Acosta-Suárez1, BerkisRoque1, Elio Jiménez1, Monica Höfte2

1Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5.Santa Clara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830e-mail: [email protected]

2Laboratory of Phytopathology, Faculty of BioscienceEngineering, Ghent University, Coupure Links 653, B-9000 Gent,Belgium

Phenylpropanoid pathway is the best-studied, mostengineered and frequently induced by pathogens orpathogen elicitors and specifically flavonoid branch(including isoflavonoid), have been subject for thestudy of different host-pathogen interaction.Differential expression of genes such as chalconesynthase (CHS), flavonoid 3’5' hydroxylase-like(F3’5’H) and isoavone reductase-like (IRL), involvedin flavonoid pathway were investigated in bananaplants ‘Calcutta 4’ and ‘Grande naine’ at 0, 6 and 12days after artificial inoculation with M. fijiensis andafter plant elicitation with etephon 500 μM, throughoutreverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) by using specific primers. Gene activationpatterns were obtained for three genes under study witha faster and slightly increased in the resistant genotypecompared with the susceptible one in the face of fungalchallenge. After plant elicitation treatment nosignificance differences were observed between F3’5’Hand IRL mRNA transcripts levels in the susceptibleplants however, in the resistant genotype there wereobserved maximum peaks of expression for each geneunder study. The preliminary results in Musa-M. fijiensispathosystem study constitute the first approach tounravel flavonoids role in plant defense response.

Análisis de la expresión diferencial de genesen la interacción Musa-Mycosphaerella fijiensisMoreletLa ruta de los fenilpropanoides es la más estudiada,manipulada y frecuentemente inducida por patógenoso elicitores de patógenos y específicamente la ramade los flavonoides (que incluye los isoflavonoides), hansido tema de estudio en diferentes interaccioneshospedante-patógeno. La expresión diferencial de genesinvolucrados en la ruta de los flavonoides tales comochalcona sintasa (CHS), similar a flavonoide 3’5'hidroxilasa (F3’5’H) y similar a la isoflavona reductasa(IRL), fue investigada a través de la reversotranscripción-reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR) con cebadores específicos, en plantas de‘Calcutta 4’ y ‘Grande naine’ a los 0, 6 y 12 días


posteriores a la inoculación con M. fijiensis y despuésde la elicitación de las plantas con etephon 500μM.Perfiles de activación de genes fueron obtenidos paralos tres genes en estudio con un mayor y ligeroincremento en el genotipo resistente comparado conel susceptible ante el desafío del hongo. Después deltratamiento de las plantas con elicitor no se observarondiferencias significativas entre los niveles de transcriptosde F3’5’H e IRL en las plantas susceptibles sinembargo, en el genotipo resistente se observaron picosmáximos de expresión para cada gen estudiado. Losresultados preliminares obtenidos en el estudio delpatosistema Musa-M. fijiensis constituyen el primeracercamiento para desentrañar el papel de losflavonoides en la respuesta de defensa en la planta.

Characterization of three metallothionein-likegenes obtained from a subtractive library in‘Calcutta 4’-Mycosphaerella fijiensis MoreletinteractionMilady F. Mendoza-Rodríguez1, Aminael Sánchez-Rodríguez1,Orelvis Portal1, Mayra Acosta-Suárez1, Berkis Roque1, YovanniIzquierdo1, Monica Höfte2 and Elio Jiménez1. *Autor paracorrespondencia.

1*Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad CentralMarta Abreu de Las Villas. Carretera a Camajuaní, km 5.5.Santa Clara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830.e-mail: [email protected]

2Laboratory of Phytopathology. Department of Crop Protection.Faculty of Bioscience Engineering. University of Gent. Belgium.

Metallothioneins (MTs) are small, Cys-rich proteinswhich are involved in reactive oxygen species (ROS)scavenging and metal homeostasis. In contrast tothe vertebrate forms, knowledge about members ofthe plant metallothionein is still scarcely. In this study,three complementary deoxyribonucleic acid (cDNA)encoding type-3 MT-like genes were characterized,from an expressed sequence tag collection, obtainedfrom a polymerase chain reaction based suppressionsubtractive hybridization approach from ‘Calcutta 4’leaves inoculated with Mycosphaerella fijiensisMorelet. Sequence alignment, domains findings andphylogenetic relationships was established among24 metallothioneins sequences with thebioinformatics ClustalW, MEME and MEGA 4. Finally,it was obtained a common domain for all sequencesand close relationship among them, which allowedus to probe that the three sequences under studyshared the characteristics of type-3 plantmetallothionein.

Caracterización de tres genes de metalotioninasobtenidos de una biblioteca sustractiva en lainteracción ‘Calcutta 4’-Mycosphaerella fijiensisMorelet

Las metalotioninas son proteínas pequeñas, ricasen cisteína las cuales están involucradas en laeliminación de especies reactivas de oxígeno y lahomeostasis de metales. El conocimiento acercade miembros de las metalotioninas de plantas esaún escaso en contraste a lo que se sabe de estasen las formas vertebradas. En este estudio, fueroncaracterizados tres ácido desoxirribonucleicoscomplementarios que codificaban para genessimilares a las metalotioninas tipo 3, de una colecciónde secuencias blanco expresadas, obtenida de unabiblioteca sustractiva basada en la reacción encadena de la polimerasa en hojas de ‘Calcutta 4’inoculadas con Mycosphaerella fijiensis Morelet. Elalineamiento de secuencias, búsqueda de dominiosy la relación filogenética fue establecida a través de24 secuencias de metalotionina con las herramientasbioinformáticas ClustalW, MEME y MEGA4.Finalmente, fue obtenido un dominio común paratodas las secuencias y una estrecha relación entreellas lo cual nos permitió demostrar que las tressecuencias estudiadas compartían lascaracterísticas de las metalotioninas tipo 3.

Identificación de hongos del suelo asociados aplantaciones de Bambusa vulgaris Schrader exWendlandM. Acosta-Suárez*, Y. Alvarado-Capó, M. Leiva-Mora, BerkisRoque, M. Cruz-Martín, C. Sánchez-García, M. Freire-Feijo

Instituto de Biotecnología de las Plantas Universidad Central‘Marta Abreu’ de las Villas, Carretera a Camajuaní km 5.5. SantaClara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830 e-mail: [email protected]

Los microorganismos juegan un rol esencial en elfuncionamiento y sustentabilidad del ecosistema delsuelo incluyendo los ciclos biogeoquímicos. Loshongos pueden ser hallados en suelos que difierenampliamente en su textura, composición química,humedad y pH, en diversas áreas geográficas. Elestudio de la diversidad fúngica en suelos plantadoscon bambúes ayudará al conocimiento de laimportancia de estos microorganismos en laconservación de los suelos y en la fertilidad de estaespecie y por ende al cuidado del medio ambiente.Este trabajo tuvo como objetivo: cuantificar eidentificar los hongos del suelo presentes en dosplantaciones de Bambusa vulgaris var. vulgarisSchrader ex Wendland. Se realizaron dos muestreosen dos tipos de suelos, uno en Villa Clara (Loma elSijú) y otro en Cienfuegos (Jardín Botánico deCienfuegos) en dos épocas del año. Para el conteode las colonias se utilizó el método indirecto decuenta en placa mediante diluciones decimalesseriadas y siembra en medio de cultivo Agar Rosabengala. Para la caracterización e identificación setuvieron en cuenta sus características culturales ymorfológicas. Se comprobó que el número de hongos


filamentosos cultivables en el suelo de plantacionesde B. vulgaris var. vulgaris se encontraba entre 104-105 ufc/g de suelo tanto en plantaciones jóvenes (4años) como en la de más de 60 años. Se encontródiversidad en la micobiota presente y se identificócomo más frecuente al género Trichoderma.

Identificación molecular de aislados deMycosphaerella fijiensis para su uso enprogramas de mejoramiento genético utilizandola biotecnología vegetalM. Leiva-Mora*, Y. Alvarado-Capó, Orelvis Portal, M. Acosta-Suárez, M. Cruz-Martín, C. Sánchez, B. Roque

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní. km 5.5.Santa Clara. Villa Clara. Cuba. CP 54 830e-mail: [email protected]

La presencia de tres especies de Mycosphaerellamorfológicamente similares dentro del complejoSigatoka, requiere el uso de herramientas molecularespara realizar un diagnóstico más preciso. El presentetrabajo se realizó con el objetivo de identificarmolecularmente aislados monoascospóricos deMycosphaerella obtenidos a partir de hojas enfermasde ‘Grande naine’ (Musa AAA). El ADN genómico decada aislado se extrajo, a partir de 50 mg de micelioliofilizado. Para la amplificación de la reacción encadena de la polimerasa (RCP) se utilizaronoligonucleótidos específicos para M. fijiensis(MF137 5' situado entre la región de los ARNestructurales 18S y 5.8S y R635 5 ' -GGTCCGTGTTTCAAGACGG- 3' situado en laregión ribosomal 25 S del ADN genómico). En cadauno de los nueve aislados, se obtuvo una bandade aproximadamente 1 000 pares de bases quese correspondió con la talla esperada para laamplificación del ADNr (ITS1) de M. fijiensis. Seconfirmó que todos los aislados pertenecían a dichaespecie y además se comprobó que fueronpatogénicos y reprodujeron la sintomatología de laSigatoka negra en el genotipo susceptible ‘Grandenaine’ en casa de cultivo. Con el aislado más agresivo(CCIBP-Pf80) y el uso de variables epifitiológicas ycomponentes de la resistencia se evaluarontempranamente la respuesta de genotipossusceptibles (‘Grande naine’, ‘Pisang Awak’) yresistentes (‘Calcutta 4’, ‘Yangambi km 5’, ‘FHIA-18’ y ‘FHIA-25’) de Musa frente a M. fijiensis. Esteresultado es el primer informe de identificaciónmolecular de aislados cubanos de M. fijiensis parala evaluación temprana de genotipos de Musa.

Molecular identification of Mycosphaerellafijiensis isolates to support breeding programsusing plant biotechnology

The presence of three species of Mycosphaerellamorfologically related are involved in the Sigatokadisease complex, it is requiered the use of moleculartools for a more precise diagnostic. The aim of thepresent study was to identify molecularlymonoascosporic isolates of Mycosphaerella obtainedfrom ‘Grande naine’ infected leaves. Genomic DNAfrom each isolate was extracted, from 50 mg oflyophilized mycelia. For the amplification ofPolymerase chain reaction (PCR), it were usedspecific oligonucleotides of M. fijiensis (MF137 5'placed between structural RNA region 18S/5.8S andR635 placed between ribosomal region 25 S ofgenomic DNA). In each of the nine isolates, it wasobtained a band of approximately 1000 bases pairsthat correspond with the size of DNAr (ITS1) of M.fijiensis. It was confirmed that all isolates belongedto M. fijiensis and were also pathogenic because theyreproduced in ‘Grande naine’ the sintomatology ofBlack Sigatoka in greenhouse. Using the moreaggresive isolate (CCIBP-Pf80) together withepidemiological variables and components ofresistance, it was done an early screeningsusceptible (‘Grande naine’, ‘Pisang Awak’) andresistant Musa genotypes (‘Calcutta 4’, ‘Yangambikm 5’, ‘FHIA-18’ y ‘FHIA-25’) to M. fijiensis. This isthe first report of molecular identification of cubansM. fijiensis isolates for early evaluation of Musagenotypes.

Aislamiento e identificación de bacterias conpropiedades antifúngicas en lesiones deSigatoka negraIvian Poveda Martínez*, Mileidy Cruz-Martín, C. Sánchez-García, M Acosta-Suárez, M. Leiva-Mora, B. Roque-Morales,Y. Alvarado-Capó

Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5.Santa Clara. Villa Clara. Cuba. CP 54 830.*e-mail: [email protected]

El estudio de las interacciones Musa – Mycosphaerellafijiensis así como su interrelación entre estos y demásmicroorganismos asociados puede contribuir aldesarrollo de fungicidas altamente selectivos, así como,a la elaboración de estrategias de resistencia másduraderas. Sin embargo poco se conoce sobre lorelacionado a la microbiota presente en la filosfera deestas plantas. Teniendo en cuenta este criterio el trabajotuvo como objetivo aislar y caracterizar bacterias de lafilosfera de bananos y plátanos. Para ello sedesarrollaron tres métodos de aislamiento: lavado delas hojas, maceración e impresión. El material vegetalempleado consistió en fragmentos de tejido de la terceray cuarta hojas, con lesiones y sin lesiones de Sigatokanegra. Las muestras se recolectaron de parcelas


particulares de diferentes regiones de la provincial VillaClara. Se le determinó la actividad antifúngica frente aM. fijiensis. Los aislados que presentaron actividadantifúngica fueron caracterizados morfológica ybioquímicamente. Se obtuvieron un total de 217 aisladosbacterianos con características morfológicas yculturales diferentes y los tres métodos empleadospermitieron aislar bacterias. Del total de aislados el 10.6%manifestaron actividad antifúngica frente a M. fijiensis. Deeste grupo se pudo apreciar que prevalecieron los aisladoscon células en forma bacilar, solo uno se observó enforma de cocos. Este trabajo permitió corroborar lapresencia de bacterias con actividad antifúngica en lafilosfera de Musa spp. tanto en hojas sin síntomas comoen enfermas con Sigatoka negra. Estos resultados sonalentadores en lo concerniente al estudio de lainteracción entre estos microorganismos y M. fijiensisya sea para el conocimiento de la biología del patógenocomo en la búsqueda de nuevos métodos de control,representando, los microorganismos residentes, unaalternativa potencial.

Efecto de la infección temprana con el Virus de lamancha anular de la papaya en el crecimiento deCarica papaya L. var. Maradol rojaDariel Cabrera1,2 y Orelvis Portal2*

1 Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

2 Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba. e-mail: [email protected]

El Virus de la mancha anular de la papaya (PRSV)está considerado en muchos países tropicales ysubtropicales como el mayor obstáculo en la producciónde papaya. La enfermedad producida por este viruslimita el crecimiento de las plantas. Cuando laenfermedad aparece en fases tempranas de lasplantaciones de papaya, la infección es más severa ylas plantas generalmente no producen frutos. El objetivode este trabajo fue determinar el efecto del PRSV en elcrecimiento de plantas de papaya var. Maradol roja con60 días de germinadas las semillas. Para la inoculacióndel PRSV, se empleó Carborundum (600 mesh) comoabrasivo y posteriormente se evaluó el grado deinfección mediante una escala de gradación (de 0 a6) según la sintomatología desarrollada y el tamañode las plantas a las siete semanas de inoculadas.Los resultados se procesaron mediante el uso delpaquete estadístico STATGRAPHIC plus 5.0 sobreWindows. A las siete semanas las plantas de papayainfectadas manifestaron una longitud promedio de 17.5cm, lo que representó una reducción del crecimientoen 5.1 cm en comparación con las plantas sanas.

Todas las plantas inoculadas alcanzaron el máximogrado de la escala (6), observándose un mosaico severoy deformación en las hojas. La disminución delcrecimiento se debió al efecto del virus sobre las plantasjóvenes. Estos resultados confirman que las plantascon aproximadamente 60 días de germinadas lassemillas son susceptibles a la infección por el PRSV ypueden constituir fuente de inóculo para la diseminacióndel virus en el campo.

Regulation of the Isocitrate lyase promoter ofMycosphaerella fijiensis MoreletOrelvis Portal1*, Dorien Colman2, Aminael Sánchez-Rodríguez1,3,Barbará Ocaña1, Mayra Acosta-Suarez1, Monica Hofte2 andElio Jiménez1.

1Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara, Villa Clara, Cuba. e-mail: [email protected]

2Faculty of Bioscience Engineering. Ghent University. CoupureLinks 653, Gent, Belgium

3CMPG, Department of Microbial and Molecular Systems.Katholieke Universiteit Leuven. Kasteelpark Arenberg 20,Leuven, Belgium

Mycosphaerella fijiensis is a typical hemibiotrophicascomycete and the causal agent of black leaf streakdisease in bananas and plantains. In fungi, there areevidences indicating an important role of the fattyacid metabolism during plant penetration. Lipolysisand â-oxidation are the mechanisms responsible toconvert the lipid stores into acetyl-CoA, which isfurther consumed in the tricarboxylic acid cycle viathe glyoxylate cycle. Although much progress hasbeen achieved recently on the biochemicalcharacterization and the possible role of the keyglyoxylate cycle enzyme Isocitrate lyase (ICL) aspathogenicity factor in different filamentous fungi, thereis very little information concerning its regulation. Inthis work, transcription, expression and bioinformaticapproach analysis were conducted to investigate theregulation of the native icl promoter in the context ofa M. fijiensis green fluorescent protein (GFP)transformant strain, which resembles the wild typestrain that gave rise. In this M. fijiensis transformantstrain, the gfp transcription is under the control ofthe Neurospora crassa icl promoter. First, it wasshown that M. fijiensis could grow in minimal mediumsupplemented with glucose, glycerol and ethanol assole carbon sources. After RT-PCR analysis inrepressing and non-repressing conditions it wasdemonstrated that both icl promoters from N. crassaand M. fijiensis in the GFP transformant context aretwo-carbon induced and not repressed by glucose.Similar result was obtained for the N. crassa iclpromoter by GFP measurements. A motif detection


approach was useful to give new insight about the iclpromoter regulation and carbon catabolite repressionin fungi; the latter is not always correlated with atranscription of the carbon repression protein CreA.Possible implications of the ICL constitutiveexpression in M. fijiensis are discussed.

Regulación del promotor de la Isocitrato liasade Mycosphaerella fijiensis MoreletMycosphaerella fijiensis es un típico ascomiceto yel agente causal del rayado negro de la hoja deplátanos y bananos. En hongos, existen evidenciasque indican un papel importante del metabolismo delos ácidos grasos durante el proceso de penetración.La lipolisis y la â-oxidación son los mecanismosresponsables de convertir las fuentes de lípidos enacetil CoA, la cual es posteriormente consumida enel ciclo de los ácidos tricarboxilicos a través del ciclodel glioxilato. Aunque últimamente se han alcanzadoprogresos en la caracterización y determinación delposible papel de la isocitrato liasa (ICL) como factorde patogenicidad en diferentes hongos filamentosos,aun existen muy poca información acerca de suregulación. En este trabajo, análisis de transcripción,expresión y bioinformaticos se llevaron a cabo parainvestigar la regulación del promotor nativo de la iclen el contexto de una cepa de M. fij iensistransformada con la proteína verde fluorescente(GFP), la cual está bajo el control del promotor de laicl de Neurospora crassa. Primero se mostró que M.fijiensis puede crecer en medio de cultivo mínimosuplementado con glucosa, glicerol y etanol comofuentes de carbono. Después de análisis por PCRen condiciones de represión y no represión sedemostró que los promotores estudiados se inducencuando hay fuentes de dos carbonos en el medio decultivo y no se reprimen con la glucosa. Similarresultado fue observado para el promotor de la icl deN. crassa mediante mediciones de la GFP. Unanálisis mediante detección de motivos reguladoresen estos promotores fue útil a la hora de esclarecer suregulación y la represión por glucosa, la cual no siempreestá relacionada con la expresión de la proteína CreA.Posibles implicaciones de la expresión constitutiva dela ICL en M. fijiensis es discutida en el trabajo.

Identificación morfológica y genética deaislados de Rizobacterias en suelos agrícolasAriany Colas Sánchez1, Klever Iván Granda Mora2, René CupullSantana3, Yenisey Gutiérrez Sánchez1, Bettina Eichler6, AnneWillems5, Jos Vanderleyden4 y *Roldán Torres Gutiérrez1

1Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas, Carretera a Camajuaní km 5.5,Santa Clara. 54 830. Cuba. *e-mail: [email protected]

2Área Agropecuaria y de Recursos Naturales Renovables.Universidad Nacional de Loja, Ecuador.

3Centro de Investigaciones Agropecuarias, Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Cuba.

4Centro de Genética Microbiana y de Plantas. UniversidadCatólica de Leuven. Bélgica.

5Laboratorio de Microbiología. Universidad de Gent. Bélgica.

6Facultad de Ciencias Agrícolas y Ambientales. Universidad deRostock. Alemania.

La ecología y la diversidad de microorganismosson la base para el descubrimiento de diferentesprocesos que se llevan a cabo en los ecosistemas.Este trabajo tiene como objetivo el aislamiento eident i f icación morfológica y genética demicroorganismos en sistemas agrícolas en laprovincia de Villa Clara, Cuba. Se tomaronmuestras de nódulos obtenidos en el cultivo defrijol común (Phaseolus vulgaris L.), suelo Luvisoly raíces de del cultivo de sorgo (Sorghum bicolor(L.) Moench), las cuales se analizaron paradeterminar la biodiversidad de bacter iasdiazotróficas y rizosféricas. El análisis morfológicodemostró varios grupos de aislados con diferenciasen el tipo de crecimiento, color de las colonias,producción de polisacáridos, bordes y altura delas colonias. La identificación genética se realizóusándose la técnica de 16 s rARN, revelando ochogrupos de bacterias pertenecientes a los génerosAgrobacterium, Rhizobium, Ochrobactrum,Sphingomonas, Stenotrophomonas, Bacillus,Brevibacillus y Paenibacillus. De todas lassecuencias obtenidas el 47% correspondieron con100% de homología con la base de datos EMBL,mientras que el 57% correspondió con 99% deidentidad. Los aislados correspondientes aAgrobacterium tumefaciens o especies deRhizobium obtuvieron 37.5% de similitud conEMBL, destacándose cinco especies deRhizobium. Estos resultados demuestran laabundancia de especies de Rhizobium en suelosde la región central de Cuba, lo que demuestra lanecesidad de evaluar fenotípicamente lainteracción de estas especies con líneas de frijolcomún para lograr la eficiencia del procesosimbiótico y elevar las tasas de fijación denitrógeno.

Expression studies of NAC transcription factorsin sugarcane in response to the infection withPuccinia melanocephala, the causal agent of rustdiseaseMaría I. Oloriz1, Luis Rojas1, Víctor Gil2, Aminael Sánchez-Rodríguez1, Orelvis Portal1, Monica Höfte3 , Elio Jiménez1


1Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Santa Clara, Cuba.e-mail: [email protected]

2Centro de Investigaciones Agropecuarias Universidad Central‘Marta Abreu’ de Las Villas. Santa Clara, Cuba

3Faculty of Bioscience Engineering. Ghent University, Gent,Belgium

Genes containing a NAC domain are plant-specifictranscription factors expressed in variousdevelopmental stages and in plant response to bioticand abiotic stresses. Previously, a suppressedsubtractive library (SSH) was constructed whichcontain differentially express sequences in a rustresistant sugarcane mutant (IBP8518) during the firstseven days after inoculation with P. melanocephalauredinospores. The expression of two NACtranscription factors (NAC-TFs) isolated in the SSH,was studied by RT-PCR and QRT-PCR analysis ininfected leaves from a rust resistant mutant (IBP8518)and the susceptible genotype B4362. Besides, thevariations in transcript accumulation of both NAC-TFin plants sprayed with methyl jasmonate (MeJa) andbenzo(1,2,3)thiadiazole-7-carbothioic acid S-methylester (BTH) was studied. At early time point of P.melanocephala-sugarcane incompatible interactionone of the NAC-TF is down-regulated and the otheris up-regulated. In contrast, the expression of bothNAC-TF is different in the compatible interaction atthe same time point. Transient changes of NAC-TFstranscript accumulation were observed in BTH andMeJa sprayed plants, which putatively associateeach NAC-TF to a specific pathway. This result is anevidence of the role of NAC transcription factor familyin the complex regulatory network of sugarcanedefense against this pathogen.

Estudios de expresión de factores detranscripción NAC en caña de azúcar enrespuesta a la infección con Pucciniamelanocephala, el agente causal de la royaLos genes que contienen el dominio NAC son factoresde transcripción específicos de plantas que seexpresan en varios estados de desarrollo y enrespuesta a estrés biótico y abiótico. Previamentese obtuvo una biblioteca substractiva (SSH) quecontiene secuencias diferencialmente expresada, enun mutante de caña de azúcar resistente a la roya(IBP8518), durante los primeros siete días post-inoculación con uredosporas de P. melanocephala.Fue estudiada la expresión de dos factores detranscripción tipo NAC (NAC-TFs) aislados en labiblioteca substractiva RT-PCR y QRT-PCR en hojasinfestadas del mutante resistente IBP8518 y elgenotipo susceptible B4362. También fueronestudiadas las variaciones en la acumulación de lostranscriptos de ambos NAC-TFs en plantas tratadas

con metil jasmonato (MeJa) y ácido 1,2,3-benzotiadiazol-7-carbotioico, S-metil éster (BTH). Enel inicio de la interacción incompatible uno de losNAC-TF es sobre expresado y el otro es reprimido.En contraste, la expresión de ambos NAC-TF esdiferente en la interacción compatible en el mismotiempo de la interacción. También se observaroncambios temporales en la acumulación de NAC-TFsen plantas tratadas con BTH y MeJa, posiblementeasociada a una ruta específica. Estos resultadosconstituyen una evidencia del papel de los factoresde transcripción tipo NAC en la compleja red queregula la defensa en caña de azúcar al patógeno.

Fitotoxicidad diferencial y Cromatografía enPlaca Delgada de las fracciones de diferentepolaridad de Filtrados de Cultivo Concentradosobtenidos durante el crecimiento in vitro deFusarium oxysporum f. sp. cubense (raza 1 y raza2)Nayanci Portal González1*, Mayda Arzola2, Indira Persaud1,Mayra Acosta-Suárez3, Cynthia Sánchez-García3, MichelLeiva-Mora3, Belkis Roque3, Yelenys Alvarado-Capó3, ErmisYanes2, Barbarita Companioni2, Ramón Santos Bermúdez2

1Facultad de Agronomía. Universidad de Ciego de Ávila.Carretera a Morón km 9.5. Ciego de Ávila.e-mail: [email protected]

2Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila. Carreteraa Morón km 9.5. Ciego de Ávila.

3Instituto de Biotecnología de las Plantas.Universidad CentralMarta Abreu de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5. SantaClara. Villa Clara. Cuba. CP 54 830

La enfermedad de Mal de Panamá o Fusariosis,causada por Fusarium oxysporum f. sp. cubense,representa la segunda enfermedad en importanciapara el cultivo de bananos y plátanos. El presentetrabajo se desarrolló con el objetivo de determinar lafitotoxicidad diferencial de las fracciones parcialmentepurificadas de los Filtrados de Cultivo Concentrados(FCC) de Fusarium oxysporum f. sp. cubense razas1 y 2, así como, evaluar la complejidad de lasfracciones semipurificadas por cromatografía en placadelgada. Se emplearon filtrados de cultivoconcentrado de los días 15 y 22 de la raza 1 y delos días 16, 20 y 29 de la raza 2. Se desarrolló laseparación parcial de las fracciones FCC de loshongos basado en particiones con solventesorgánicos, se determinó la fitotoxicidad de lasfracciones parcialmente purificadas frente a cultivaressusceptibles y resistentes. Se realizó unacromatografía en placa delgada de las fraccionessemipurificadas. La actividad fitotóxica total serecuperó en las fracciones de media y alta polaridadpara la raza 1 y en todas las fracciones para la raza2, aunque los mayores niveles se concentran en la


fracción de polaridad media (Foc – 1C). Lasfracciones se mostraron inespecíficas en relación aldaño causado sobre cultivares susceptibles yresistentes, con excepción de las fracciones de baja(Foc- 1B) y mediana polaridad (Foc- 1C) del día 16de la raza 2 la que muestra un efecto selectivo sobrelos cultivares. El análisis del cromatograma para lasmuestras de baja polaridad del día 15 para la raza 1y del día 16 para la raza 2 se muestra ausencia decompuestos orgánicos. Se detectó una sola fracciónFoc- 1B del día 29 de la raza 2 con presencia de unamancha con color y Rf similares al control ácidofusárico.

Differential phytotoxicity and Thin LayerChromatography of different polarity fractionsfrom concentrated culture filtrate of Fusariumoxysporum f. sp. cubense (race 1 and race 2)Panama disease or Fusarium wilt, caused byFusarium oxysporum f. sp. cubense, is the secondmost important disease affecting the cultivation ofbananas and plantains. This work was developed withthe objective of determining the differentialphytotoxicity of partially purified fractions ofconcentrated culture filtrate (CCF) of Fusariumoxysporum f. sp. cubense races 1 and 2 and assessthe complexity of semipurified fractions by thin layerchromatography. Concentrated culture filtrates fromdays 15 and 22 for race 1 and days 16, 20 and 29 forrace 2 were used. By using organic solvents, thedifferent fractions of the CCF were partially separated,and the phytotoxicity of these fractions wasdetermined in both resistant and susceptible cultivars.Semipurified fractions were analyzed by thin layerchromatography. The total phytotoxic activity wasrecovered in fractions of medium and high polarity forrace 1 and in all fractions for the race 2, although thehighest levels were concentrated in the fraction ofmedium polarity (Foc - 1C). The fractions werenonspecific in relation to damage on resistant andsusceptible cultivars, with the exception of fractionsof low (Foc-1B) and medium polarity (Foc-1C) of the16th day of the race 2 which shows the selectiveeffect on cultivars. The analysis of the chromatogramfor the samples of low polarity from day 15 for race 1and day 16 for race 2 shows the absence of organiccompounds. There was a single fraction (Foc-1B)from day 29 of race 2 which showed a spot with acolor and Rf similar to fusaric acid.

Transcriptome analysis on Verticillium-infectedtomato to identify genes involved in host defenseErmis Yanes-Paz1,3*, Sajid Rehman1, Yuling BAI2, Ramón SantosBermúdez3, Orlando Borrás-Hidalgo4, Bart P.H.J. Thomma1

1Laboratory of Phytopathology, Wageningen University,Droevendaalsesteeg 1, 6708 PB Wageningen, The Netherlands.

2Laboratory of Plant Breeding, Wageningen University,Droevendaalsesteeg 1, 6708 PB Wageningen, The Netherlands.

3Bioplants Center, Ciego de Avila, Cuba.*e-mail: [email protected]

4Center for Genetic Engineering and Biotechnology, Havana,Cuba

Despite the economical importance of Verticilliumspp., relatively little is known about the molecularbasis of Verticillium pathogenicity and hostresistance against this fungus. To identify keycomponents involved in the interaction betweenVert ic i l l ium and tomato, comparat ivetranscriptomics was performed on susceptible andresistant tomato lines of the cultivar MoneyMakerinoculated with a race 1 isolate of Verticillium usingcDNA-AFLP. As a resistant line, Ve1 transgenicMoneyMaker was used. A total number of 176selective primer combinations were tested and 1434 differentially expressed transcript-derivedfragments (DE-TDFs) were identified. As the DE-TDFs that are up-regulated specifically in resistanttomato upon Verticillium inoculation (302 DE-TDFs)may be involved in host resistance, these arefunctionally analyzed using virus-induced genesilencing (VIGS). The initial results of this analysiswill be presented.

Análisis transcriptómico de plantas de tomateinfectadas con Verticillium para identificargenes involucrados en la defensa delhospederoA pesar de la importancia económica deVerticillium spp., se sabe relativamente pocoacerca de las bases moleculares de lapatogenicidad de Verticillium y la resistencia deel hospedero contra este hongo. Con el fin deidentificar componentes claves involucrados en lainteracción entre Verticillium y tomate, se realizóun análisis transcriptómico en líneas resistentesy susceptibles del cultivar MoneyMaker inoculadascon la raza 1 de Verticillium con el empleo decDNA-AFLP. Como línea resistente se empleó elMoneyMaker Ve1 transgénico. Se probaron un totalde 176 combinaciones de cebadores selectivos yse identificaron 1 434 fragmentos con expresióndiferencial. (DE-TDFs). Como los DE-TDFs que sesobreexpresan de manera específica en tomateresistente inoculado con Verticillium (302 DE-TDFs)pueden estar involucrados en la resistencia delhospedero, éstos se analizaron de manera funcionalcon el empleo de Silenciamiento de genes inducidopor virus (VIGS). Se presentan los resultados inicialesde este análisis.


Detección de fitoplasmas tipo AmarillamientoLetal del Cocotero lejos de las costas en MéxicoPáez-Rodríguez, L.A.1, Aviña-Padilla, K.2, Castrejón-Nava, A.I.1,Ochoa-Sánchez, J.C.2, Rivera-Bustamante, R. 2 y Martínez-Soriano, J.P.2 *

1Instituto Tecnológico Cd. Altamirano Av. Pungarabato Pte S/NCol. Morelos Cd. Altamirano, Gro., México CP 40 660

2CINVESTAV, Campus Guanajuato, km. 9.6 lib. nte. carr. Irapuato-León, Irapuato, Gto, México CP 36 821.e-mail: [email protected]

Los fitoplasmas son procariotes pleomórficos queocasionan enfermedades ocasionando proliferaciónde brotes, amarillamiento y coloraciones inusuales.Estos parásitos alteran el balance hormonal de loshospedantes sin generalmente sin causar muerteprematura de las plantas. Existen excepciones, talcomo el amarillamiento letal del cocotero (CLY),causante de altas pérdidas económicas en el mundo.En México apareció en 1971, avanzando de laPenínsula de Yucatán a los estados de Chiapas,Campeche y recientemente a Oaxaca y Guerrero.La población de cocoteros ha sido afectada en un68% con secuelas económicas al turismo yproducción de copra. Recientemente, en el Estadode Guanajuato se detectaron síntomascaracterísticos de CLY en palmas datileras (Phoenixdactilyfera): amarillamiento, declinamiento y muerteprematura, observandose un avance epidémico dela enfermedad. Se muestrearon palmas en laslocalidades de Abasolo, Salamanca e Irapuato,Guanajuato y el DNA obtenido fue usado el comomolde para análisis por PCR con oligonucleótidosuniversales que anillan en la región genómica 16SRNAr; en la PCR inicial se emplearon los iniciadoresR16mF2 y R16mR1 y en un PCR anidado se utilizólos iniciadores R16F2N y R16R2. Las secuenciasobtenidas fueron analizadas usando Blastn (NCBI) ydepositadas al GenBank. El análisis indicó que elagente causal es el Coconut lethal yellowingphytoplasma, especificamente variantes informadasde Guerrero y de Florida (USA). Este es el primerinforme mundial de la presencia del fitoplasmaafectando palmas en una zona alejada de las costas.El único vector conocido (Myndus crudus) seencuentra distribuído mundialmente sólo en las

costas dado su sensibilidad a bajas temperaturas.Estos hallazgos pudieran indicar la presencia de unvector no conocido o que algún nuevo biotipo Mynduscrudus se haya establecido en el Centro de México.

Presence of Coconut Lethal Yellowingphytoplasmas far from the coasts of MexicoPhytoplasmas are pleomorphic prokaryotesassociated to plant diseases worldwide. Infectedplants show abnormal growth with excessive budproliferation, yellow stems, yellow mosaics andunusual colorations. These parasites inducehormonal disorders on their hosts but they normallydo not cause premature death of affected plants.There are few exceptions, and one is the LethalYellowing (LY) of the coconut palms. LY appeared inMexico in 1971 devastating palm plantations on thestates of Yucatan, Chiapas and Campeche andrecently the Pacific coasts of Oaxaca and Guerrero.The palm population has been affected up to 68%with obvious impact to the economy. Recently,Phoenix dactilyfera palms showed symptoms of lethaldecline in Central México far from the coasts. Ourgroup analyzed and characterized the putative causalagent of the disease. Plant samples were taken atthe municipalities of Abasolo, Salamanca andIrapuato, State of Guanajuato. Total DNA wasextracted and used in PCR assays with universalprimers targeting the 16S RNA gene; in the initialreaction primers R16mF2 and R16mR1 were used.Sequential nested PCRs with the primers R16F2Nand R16R2 was performed. DNA sequences wereanalyzed using the program Blastn (NCBI) and latersubmitted to the GenBank. DNA comparisonindicated that the causal agent is the Coconut lethalyellowing phytoplasma, specifically the strainsreported for the States of Guerrero (México) andFlorida (USA). This is the first report worldwidereporting the presence of the LY phytoplasmas farfrom any coasts. The vector Myndus crudus is onlypresent in warm areas due to its high susceptibilityto low temperatures. Our findings could indicate thepresence of a new unknown vector or that a newbiotype of Myndus crudus is spreading in CentralMéxico.


78

ESTRÉS ABIÓTICO Y NUTRICIÓN

Effect of nitrogen levels on source restriction andthe pattern of assimilate redistribution to grainsin wheat genotypes under optimum and post-anthesis heat stress conditionsAdel Modhej

Assistant professor, Islamic Azad University, ShoushtarBranch. Iran. e-mail: [email protected]

Two separate field experiments were conducted atdelayed and optimum sowing dates in Ahvaz, Iran in2007 and 2008. The experimental site had a moderatewinter and dry, hot summer. Plants with delayed sowingdate experienced heat stress post-anthesis. Each split-polt experiment had a randomized complete blockdesign with three replicates. The N application rateswere assigned in the main-plots. Sub-plots consistedof six bread and durum wheat genotypes. Comparedwith optimum conditions, heat stress after anthesisreduced grain yield and grain weight 24% and 31%,respectively. GY reduction under post-anthesis heatstress conditions was due to significant grain weightreduction. In all genotypes, the source restriction (SR)reduction under post-anthesis heat stress conditionswas 45% compared with the non-stressed treatments.The highest and the lowest SR increment under post-anthesis heat stress conditions was belonged to D-84-5 and D-83-8 lines, respectively. The SR increment inlong, middle and short season genotypes understressed conditions was 56%, 43.5% and 30.5%,respectively. The average of N grain protein concentration(GPC) in wheat genotypes was between 11-12.6% underoptimum and between 12.6-13.8% under post-anthesisheat stress conditions. Although, the assimilateredistribution increased under heat stress condition andthis increment was higher in long season genotypes,but significant reduction of the current photosynthesisand the rate of redistributed dry matter to grains andalso increment of the SR, leaded to 1 000-grain weightand GY reduction.

Effect of Water Deficit on Yield and YieldComponents Of Spring Canola VarietiesSeyedmohammadi, N.1*, Alahdadi, I2, Shirani rad, A. H.3,Seyedmohammadi, A.4, Sarafraz, E.5

1, 2 ,5University of Tehran, Iran.e-mail: [email protected]

3Breeding and Seed Institute, Iran

4Islamic Azad University of Boroujerd, Iran

For evaluating the effect of water insufficiency on theyield and yield components of two digit of spring

canola plant, it was tested as a split plot in a 4repetitious experiments on the basis of quite randomblocks in the agricultural year of 2009-2008 inAburaihan compus research farm located in TehranUniversity. The test factors include 3 irrigation gaps,(to be carried out once for every 6, 8 and 10 days)and two digit canola (RGS003, option). The tensiondue to water insufficiency caused reduction of oilcontent in the seed, in addition functionality of theoil, the functionality of the seed and its componentswere reduced as well. The number of cantina inthe plant, the number of seeds in the cantina, theweight of the seeds, the yield of the seeds, theyield of the oil, oil percentage in the care with theirrigation gap of 6 days was measured respectively144.88, 21.796 numbers, 2.909 g as 1150.3 and271.46 kg/ha and 34.705 percent and in the carewith irrigation gap of 8 days as 86.45 18.193numbers and 2.347 g, 629.1 and 181.88 kg/ha and29.646 percent and in the care with an irrigationgap of 10 days respectively as 70.68 16.789numbers, 593 and 182.93 kg/ha and 29.256percent. The results show that canola is stillcapable to preserve an acceptable functionalityeven with the least water but in case that sufficientwater will be provided, it can have high production.

Significance of sulphur nutrition for the qualityof agricultural and medicinal crop plantsEwald Schnug, Silvia Haneklaus, Elke Bloem

Institute for Crop and Soil Science, Federal Research Centrefor Cultivated Plants (JKI), Bundesallee 50, D-38116Braunschweig, Germany, e-mail: [email protected]

Clean air acts resulted in a drastic decline insulphur (S) loads and consequently atmosphericdepositions declined to zero in rural remote areasof northern Europe. Without S fertil isation,macroscopic symptoms of severe S deficiency areobserved routinely on farmlands irrespective of thecrop grown. Severe S deficiency will not only reducecrop productivity and diminish crop quality, but italso affects plant health and environmental quality.A sufficient S supply is required for a high qualityof bread-making wheat. Its deficiency yieldsdistinctly firmer and less extensible doughs as theelasticity and resistance against extensibility ofthe dough are related to the concentration of S-containing amino acids and glutathione. It is theasparagine content of a crop that determines theformation of potentially carcinogenic acrylamideduring processing at high temperatures. S


deficiency causes a substantial accumulation offree asparagine in wheat grains and may constituteup to 50 % of the total free amino acid pool.Consequently, there exists a close correlationbetween free asparagine in the grain andacrylamide formation in heated wheat flour. The Ssupply is a key factor inf luencing thepharmaceutical quality of medicinal plants whereS-containing secondary compounds account forthe bioactive principal. Prominent examples are thesignificant increase of the glucosinolate contentin vegetative and generative tissue of Tropaeolaceae(e.g. Tropaeolum majus) and the alliin content inLiliaceae (e.g. Allium cepa) by S fertilization. Thiscontribution addresses the following aspects of Snutrition: diagnosis of the S nutritional status,quantification of relationships between S supplyand selected quality parameters of agriculturalcrops and medicinal plants and crop and site-specific fertiliser recommendations.

Callogénesis de Stylosanthes guianensis CIAT-184 en presencia de NAClLeticia Fuentes Alfonso*1, María Luisa Ruíz Sánchez2, RafaelÁlvarez de la Noval2, Yunel Pérez Hernández1, Silvia AlemánGarcía1, Anesio Mesa Sardiñas3, Sergio González Suárez4

1Centro de Estudios Biotecnológicos, Facultad de Agronomía,Universidad de Matanzas ‘Camilo Cienfuegos’, Cuba.e-mail: [email protected]

2Facultad de CC. Biológicas y Ambientales, Universidad deLeón, España.

3Estación Experimental de Pastos y Forrajes ‘Indio Hatuey’,Matanzas, Cuba.

4Facultad de Biología, Universidad de La Habana, Cuba.

La selección in vitro de líneas celulares y plantasregeneradas ha sido aplicada en varias especies,y un elemento importante en esta metodologíadepende del desarrollo de un sistema eficiente yviable de inducción de callos y regeneración deplantas. Stylosanthes es considerado dentro delas leguminosas como un modelo de regeneraciónvía callo. Stylosanthes guianensis es unaleguminosa forrajera importante con al taproductividad y calidad, capaz de adaptarse asuelos poco fértiles de los trópicos y subtrópicos,reconocido como moderadamente tolerante asalinidad. En este trabajo fue evaluada la influenciadel NaCl en la formación de callos a partir de tresexplantes del cultivar CIAT-184. Fragmentos dehipocótilos, hojas y hojas cotiledonales fueroncultivados en medio de cultivo MS con 1 mg.l-1 de2,4-D, 2 mg.l -1 de 6-BAP y di ferentesconcentraciones de NaCl (0-300 mM). Callos de10, 20 y 30 días fueron fijados en parafina para

realizar el estudio histológico de los mismos.Aunque el proceso de desdiferenciación fueobservado en los extremos cortados de losexplantes cultivados hasta 250 mM, la formaciónde callos completos fue posible hasta 200 mM enlos tres explantes, con una respuesta más rápidaen los hipocótilos. El porcentaje de transformacióny las masas frescas y secas disminuyeron deforma significativa, a partir de 150 mM. Larespuesta organogénica en callos de 20 díasformados a partir de hipocótilos en 100mM de lasal fue similar a la observada en el control. Losmayores valores de actividad de las enzimascatalasas y peroxidasas fueron medidos en lasmuestras a 250 mM, mientras que se detectaronlos menores valores en cuanto a contenido deproteínas totales.

Callus cultured of Stylosanthes guianensisCIAT-184 with NAClIn vitro selection of salt tolerant cell lines andregenerated plants has been reported in severalspecies, and one important element on thismethodology dependent on the development ofefficient and reliable callus induction and plantregeneration systems. Stylosanthes is consideredone of the least recalcitrant legumes in respect toregeneration via cal lus, and Stylosanthesguianensis is an important pasture legume withhigh yield and quality, adaptation to low fertilitysoil in tropical and subtropical countries, pointout as moderately tolerant to salinity. In thiswork, the influences of NaCl on callus formationfrom three explants of S. guianensis CIAT-184,was evaluated. Small pieces of hypocotyls,leaves and cotyledons leaves were cultured onMS medium supplied with 1 mg.l-1 of 2,4-D, 2mg.l-1 de 6-BAP and different concentrations ofNaCl (0-300 mM). In order to do the anatomicalstudies 10, 20, 30-days old callus sections from0, 100 and 200 mM, were taken and permanenth is to log ica l preparat ions were obta ined.Although some explants began to dedifferentiatefrom cut ends in 250mM, the completely callusformation occurred up to 200 mM in the threeexplants, and the hypocotyls responded morequickly than the rest. The transformationpercentages and fresh and dry weight diminishedfrom 150 mM. The histological evaluation 20days-old hypocotyls callus that grew up in 50and 100 mM showed an organogenic responsesimilar that callus grew up in control media. Thehighest values of catalases and peroxidasesenzymatic happened in explants cultured in 250mM, while the lowest levels of protein contentwere measured in the same condition.

Estrés abiótico y nutrición80

Responses of Jatropha curcas seedlings todrought stressLeyanes Díaz1 *, Vicente Gimeno2, Francisco García-Sánchez2,Maria Luisa Nicolás2, Mario Sánchez, José C. Lorenzo1.

1Centro de Bioplantas, Universidad de Ciego de Avila, Carreteraa Morón km 9.5. Ciego de Avila. Cuba.

2Centro de Edafología y Biologia Aplicada del Segura, CSIC,Campus Universitario de Espinardo, Espinardo, 30 100 Murcia,Spain

Jatropha curcas L. is an oil bearing species withmultiple uses and considerable economic potentialas a biofuel crop. We investigated the influence ofdrought stress (DS) on leaf water relations, net gasexchange, growth and mineral nutr ientconcentrations on 1-month-old seedlings ofJatropha curcas. For that the plants were irrigateddaily with half-strength Hoagland’s solutionaccording to following treatments: control (wateringdaily to eld capacity), 75% (75% of eld capacity),50% (50% of eld capacity), 25% (25% of eldcapacity) and severe stress (plants were nonwatering during the experiment). Drought stress,had no effect on relative water content (RWC)neither leaf osmotic potential (øð), but decreasedthe Pre-dawn leaf water potential (øw) and Turgorpotential (øP). Leaf osmotic potential at full turgor(øð100) and osmotic adjustment (AO) of stressedseedlings not showed statistics differences withthe control treatment. The decreased of Net CO2assimilation rate (ACO2) in leaves was directlyproportional to the irrigation regimen in every timeanalyzed. Leaf water-use efficiency (WUE=ACO2/transpiration) was similar for all treatment at the beginof the experiment, but up to 4 day of stress, no-irrigatedseedlings show marked decrease respect to control,reached the maximum difference up to 24 days. Thechlorophyll degradation and chlorophyll fluorescence[maximum quantum efficiency of PSII (Fv/Fm, whereFm is the maximum fluorescence and F0, minimumfluorescence in dark-adapted leaves)] were importantlimitations on ACO2. At the end of the experiment, thecontrol treatment had higher leaf dry weight, stem dryweight, root dry weight, and foliar area in contrast tonon-irrigation treatment. Mineral solutes accumulationwas at a maximum in leaves, followed by stem androots. Cations K+, Mg2+Ca2+and P concentrations inboth stem and leave increased with the drought stress,while in the root was not affected by stress.

Respuesta de plántulas de Jatropha curcas alestrés hídricoJatropha curcas L. es una especie con múltiples usosy un potencial económico considerable comoproductora de biodiesel. Se investigó la influencia

del estrés hídrico (DS) en las relaciones hídricas dela hoja, intercambio gaseoso, crecimiento yconcentraciones de nutrientes minerales en plántulasde Jatropha curcas de un mes de cultivo. Para estolas plantas fueron irrigadas diariamente con solución1/2 Hoagland de acuerdo con los siguientestratamientos: control (capacidad de campo), 75%(75% de la capacidad de campo), 50% (50% de lacapacidad de campo), 25% (25% de la capacidadde campo) y estrés severo (no se regaron durante elexperimento). El estrés hídrico no tuvo efecto en elcontenido de agua relativa (RWC) ni en el potencialosmótico (øð), pero disminuyó el potencial hídricode la hoja antes del alba (øw) y el potencial de turgor(øP). El potencial osmótico a máxima turgencia (øð100)ajuste osmótico (AO) de las plantas estresadas nomostraron diferencias significativas con eltratamiento control . El decremento de laasimilación neta de CO2 (ACO2) en hojas fuedirectamente proporcional al régimen de irrigaciónen cada tiempo analizado. La eficiencia del usode agua de la hoja (WUE=ACO2/transpiración) fuesimilar para todos los tratamientos al principio delexperimento, pero a partir de 4 días de estrés lasplántulas no irrigadas mostraron un marcadodecremento respecto al control, alcanzando lamáxima diferencia entre ellos a los 24 días. Ladegradación de la clorofila y la fluorescencia de laclorofila [eficiencia máxima del fotosistema PSII (Fv/Fm, donde Fm es la fluorescencia máxima y F0,fluorescencia mínima de las hojas en la oscuridad)]fueron importantes limitantes de la asimilación deCO2. Al final del experimento, el tratamiento controlpresentó los más altos valores de masa seca de lahoja, tallo y raíz, así como área foliar contrastandocon el tratamiento no irrigado. La acumulación desolutos minerales alcanzó el máximo nivel en hojas,seguido por tallos y raíces. La concentración decationes K+, Mg2+Ca2+y P incrementó con el estréshídrico tanto en hoja como en tallo, mientras en laraíz no fue afectada por el estrés.

Effects of biogas residues on plant P nutritionand soil P cycleSilvia Bachmann1*, Carlos Avila Amador2, Bettina Eichler-Löbermann1

1Department for Crop Production, Institute for Land Use, Facultyfor Agricultural and Environmental Sciences, University ofRostock, Justus-von-Liebig-Weg 6, 18 059 Rostocke-mail: [email protected]

2Departamento de Produccion Vegetal, Facultad de CienciasAgricoloas, University of Bayamo

Anaerobic fermentation is a widely used process togenerate renewable energy. It allows to use slurries,

Estrés abiótico y nutrición 81

fodder- and plant residues or other organic wastesfor energy generation and is 8therefore especiallyan option for rural areas to ensure local energysupply. Besides, anaerobic fermentation leavesconsiderable amounts of nutrient rich residues,which could be used as fertilizer in crop production.Various studies exist, investigating the value ofbiogas residues as N fertilizer in crop production.But the effects of the application of fermentationresidues on plant phosphorus (P) nutrition and onthe soil P cycle was much less investigated yet.The aim of this work was to (I) analyse thecomposition of biogas substrates before and afteranaerobic fermentation and to (II) study their effecton plant P uptake, P availability in the soil and soilmicrobial activity. Therefore, an eight week potexperiment with maize as a test crop was carriedout. Biogas substrates before and afterfermentation were applied to the soil before plantingin an amount to reach 0.2 g P per pot. As a control,a treatment without P (NK), a mineral fertilization(NPK) with Triple-Superphosphate (TSP) wereapplied. Dry matter yield, P uptake and plantavailable P (water soluble P) increased when biogasresidues were applied compared to the controlwithout P supply. On the contrary soil respirationas well as dehydrogenase activity decreased afterthe application of the fermented residue comparedto unfermented slurry. The results indicate, thatthe fermentation process improves the nutrientavailability in the input substrate, but reduces it’ssuitability as energy and nutrient source for soilmicroorganisms.

In vitro response of two citrus rootstocks to saltstressWagdi Ghaleb*, Ebrahim Alfllah, Mustafa Salama, Kaled Alhjaje,Noaman Ennfishi and Ahmed shaaban

Biotechnology research center, Twisha, Tripoli, Libya.Researches group of crop improvemente-mail: [email protected]

This study was conducted in the Plant Tissue CultureLaboratory, Biotechnology research center/ Twisha,Tripoli, Libya. Where fruits of two rootstocks (sourorange ‘’Citrus aurantium, L.’’ and volkamer lemon‘’Citrus volkameriana, Ten. & Pasq.’’) were collected.To study growth and nutrient acquisition under saltstress in vitro, microshoots from both rootstocks weretransferred to solid Murashige and Skoog (MS) media.Salinity was induced by incorporating two types ofsalts in different concentrations (0, 50, 100, 150, 200,or 300 mM) of NaCl, CaCl2 and combinations of bothCa and Na were added in ratio of 1:1 (Na:Ca) inconcentration (0, 25, 50, 75, 100 and 150 mM).Results showed that increasing NaCl level in thegrowth medium led to increased Na and Claccumulation and decreased Ca content in planttissue. Increasing CaCl2 level in the growth mediumled to increased Ca accumulation and decreased Nacontent in plant tissue. Plant K contents decreasedwith increased salinity level in the media. In general,increased salinity level in growth medium, using NaCl,CaCl2, or their combination, led to reduced plantgrowth (leaf number, plant length, fresh weight, dryweight and plant leaf damage) in volkamer lemon andsour orange after two month in culture.

Estrés abiótico y nutrición82

BIOTECNOLOGÍA Y BIOCOMBUSTIBLES

Colecta, introducción y caracterización deoleaginosas para la producción debiocombustiblesR. Machado*, E. Rodríguez, Sofía Montes de Oca y María delCarmen Vigil

Estación Experimental de Pastos y Forrajes ‘Indio Hatuey’.Central España Republicana CP 44 280. Matanzase-mail: [email protected]

Jatropha curcas y Ricinus communis son fuentesreconocidas para la producción de biocombustibles.Al nivel internacional, países como La India, África,Nicaragua, Honduras, Brasil y Guatemala, entreotros, han realizado ingentes esfuerzos en su colectay caracterización, incluyendo marcadoresmoleculares. Estas especies se encuentrannaturalizadas en Cuba; sin embargo, se desconocensus potencialidades para estos fines. Por ello secomenzó a colectar, introducir y crear bancos degermoplasma que permitan caracterizar susprocedencias, con el fin de identificar los biotipossobresalientes. En este trabajo se exponen losresultados de la caracterización inicial delgermoplasma existente en el banco de la EEPF IndioHatuey. Las colectas se desarrollaron en SanctiSpíritus, Guantánamo, Santiago de Cuba y LasTunas. Durante el muestreo se colectaron propáguloso semillas de individuos bien ramificados, vigorosos,no sometidos a podas, preferentemente aislados ycon pocos o nulos efectos causados por plagas yenfermedades. Los resultados, en vivero, permitierondetectar diferencias en términos de individuosenraizados (73 a 83% en J. curcas); emergencia deplántulas (5 a 20 para J. curcas y 13 a 25 para R.communis) y mayor porcentaje de brotes cuando eldiámetro de los propágulos excedió los doscentímetros (52.7-61.8%). En condiciones de campolas procedencias de J. curcas mostraron variabilidaden términos de altura, número de ramas primarias,grosor de las ramas y número de frutos: 55-170 cm;1-8; 1.0-2.6 cm y 0-153, respectivamente; mientrasque en R. communis estos indicadores fluctuaronentre 80 y 430 cm; 0 a 15; 1.2 a 16.0 cm y 10 a 258frutos/racimo. Aunque la base genética aún esestrecha, se prevé posibilidades de identificargermoplasma potencialmente útil para la producciónde biocombustibles y otros coproductos. Serecomienda la continuidad de la colecta e introducciónde nuevas procedencias con el fin de ampliar elgermoplasma actual.

Collection, introduction and characterization ofoil crops for biofuel production

Jatropha curcas and Ricinus communis are knownsources for biofuel production. Worldwide, countriessuch as India, Africa, Nicaragua, Honduras, Braziland Guatemala, among others, have been makinggreat efforts in their collection and characterization,including molecular markers. These species arenaturalized in Cuba; however, their potential for thispurpose is unknown. For such reason, their collection,introduction and the creation of germplasm banksthat allow to characterize their provenances began,aiming at the identification of outstanding biotypes.This work presents the results of the initialcharacterization of the existing germplasm in thebank of the EEPF Indio Hatuey. The collections werecarried out in Sancti Spiritus, Guantánamo, Santiagode Cuba and Las Tunas. During the samplingpropagules or seeds were collected from well-branched, vigorous individuals, which had not beensubject to pruning, were preferably isolated andwith little or no effects caused by pests anddiseases. The results under nursery conditionsallowed to detect differences in terms of rootedindividuals (73 to 83% in J. curcas); seedlingemergence (5 to 20 for J. curcas and 13 to 25 forR. communis) and higher shoot percentage whenthe diameter of the propagules exceeded twocentimeters (52. 7-61.8%). Under field conditionsthe provenances of J. curcas showed variabilityregarding height, number of primary branches,branch diameter and number of fruits: 55-170 cm;1-8; 1.0-2.6 cm and 0-53, respectively; while in R.communis these indicators fluctuated between 80and 430 cm; 0 and 15; 1, and 16 cm and 10 and258 fruits/raceme. Although the genetic basis isstill narrow, possibilities of identifying potentiallyuseful germplasm for the production of biofuels andother co-products are foreseen. To continue thecollection and introduction of new provenances isrecommended in order to increase the currentgermplasm.

Aislamiento de Limonoides y transesterificaciónpara la producción de biodisel a partir del aceitede neemJuan M. Vargas-López1*, Dennis P. Wiesenborn2, Rafael Canett-Romero1, Alma N. Chaira-Alcaraz1

1Departamento de Investigación y Posgrado en Alimentos,Universidad de Sonora, Hermosillo, México, 83000. e-mail:[email protected]

2Department of Agricultural and Biosystems Engineering,NorthDakota State University, Fargo, North Dakota, USA.


En los últimos años, el árbol de neem (Azadirachtaindica A.Juss) ha ganado la atención a nivel mundialde la industria oleoquímica. El principal enfoque decomercialización han sido los limonoides, los cualesson utilizados como pesticidas. Sin embargo, lassemillas contienen hasta 50% de aceite el cual esrico en ácido oleico (68%); este aceite tiene unapotencial aplicación industrial en la preparación debiodisel. El objetivo de este trabajo fue desarrollarun procedimiento para el aislamiento de limonoidesy evaluar algunas propiedades del biodisel obtenidodel aceite de neem después de la extracción delimonoides. El aceite fue obtenido utilizando una prensade tornillo Komet S87; las pruebas preliminares quese realizaron utilizando una combinación del contenidode humedad de la semilla (6, 8, y 10%) y semillas concáscara y sin cáscara (50%) mostraron un aceptablerendimiento de aceite con 6% de humedad de la semillay 50% de semilla sin cáscara. Los porcentajes delimonoides, especialmente azadiractina (AZA) en losextractos de neem fueron determinados por HPLC, ylos contenidos (18.5-23.9%) de las diferentes muestrasestuvieron en el rango reportado en la literatura. Laspropiedades del biodisel de neem tales como viscosidadcinemática, punto de turbidez y contenido de glicerolfueron comparadas con los estándares ASTM D6751.El biodisel de aceite de neem exhibió una altaviscosidad cinemática (7.0 cS) y un alto punto deturbidez (14 °C), el cual indicó niveles excesivos deglicéridos. No obstante, en este estudio se ilustra elpotencial para producir biodisel de aceite de neem, locual puede simultáneamente reducir la dependenciade cultivos oleaginosos de uso alimentario. Lasinvestigaciones futuras serán dirigidas hacia laidentificación y eliminación de constituyentes delaceite de neem los cuales interfieren con latransesterificación de los triglicéridos.

Isolation of Limonoids and transesterificationfor biodiesel production from neem oilIn recent years, the neem tree (Azadirachta indicaA. Juss) has gained the attent ion of theoleochemical industry throughout the world. Themain focus of commercialization has been thelimonoids, which are used as pesticides. However,the seed kernels contain up to 50% oil which isrich in oleic acid (68 wt%); this oil has potentialindustrial application in the preparation of biodiesel.The aim of this work was to develop a procedurefor limonoids isolation and evaluate some propertiesof biodiesel obtained from neem oil after limonoidsextraction. Oil was extracted using a Komet S87screw press; preliminary tests using a combinationof seed moisture content (6,8, and 10%) and wholeor dehulled (50%) seeds showed particularly goodoil yield with 6% seed moisture and 50% dehulledseed. The percentage of limonoids, especiallyazadirachtin (AZA) in the neem seed extracts weredetermined by HPLC, and the contents (18.5-23.9%) of different samples fell within the rangereported in the literature. Neem biodiesel propertiessuch as kinematic viscosity, cloud point andglycerol content were compared with ASTM D6751specifications. Biodiesel from neem oil exhibitedhigh kinematic viscosity (7.0 cS) and high cloudpoint (14oC), which indicated excessive levels ofglycerides. Nevertheless, this study illustrates thepotential to produce biodiesel from neem oil, whichmay simultaneously reduce dependence on food-use oilseed crops. Future research will be directedtowards identifying and eliminating neem oilconst i tuents which may interfere withtransesterification.

Biotecnología y biocombustibles84

Diversidad molecular entre accesiones depapaya (Carica papaya L.) introducidas en CubaMaruchi Alonso Esquivel*, Martin Bautista Alor, Matilde OrtizGarcía, Adriana Quiroz Moreno, Wolfgang Rohde, LorenzoFelipe Sánchez Teyer

Research Institute on Tropical Fruit Crops, P.O. Box 11 300, 7th

Ave., 3005, Playa, Havana City, Cuba.*e-mail:[email protected]

Los marcadores moleculares son herramientasvaliosas para los estudios genéticos en plantas y enalgunos casos están siendo empleadosexitosamente en la elección de progenitores y en laselección. El polimorfismo generado mediante latécnica molecular AFLP ha sido de utilidad paraestudios de diversidad genética en frutales. En elpresente trabajo se realizó la caracterizaciónmolecular de 12 accesiones de papaya (Caricapapaya L.) del banco de germoplasma del Institutode Investigaciones en Fruticultura Tropical,empleando la técnica AFLP (Amplified FragmentLength Polymorphism). Como resultado de los 6pares de iniciadores empleados, se lograronidentificar un total de 431 bandas que mostraron un73.3% de polimorfismo. El número total de patronesde bandas identificados fueron iguales en todas lascombinaciones utilizadas, con un porcentaje deidentificación alto. Esto sugiere que dichascombinaciones pudieran ser empleadas paraestudios de variabilidad genética en papaya. De formageneral, los resultados presentados demuestran queentre las accesiones evaluadas existe diversidadgenética, lo cual constituye un reflejo del origen quepresentan los genotipos analizados a partir de laintroducción de materiales foráneos y la polinizaciónabierta de un grupo de materiales selectos. Por tanto,se recomienda retomar la prospección y selección deaccesiones locales, así como la introducción de nuevosgenotipos foráneos, como dos vías fundamentales paraaumentar la diversidad genética presente en el bancode germoplasma de papaya de Cuba.

Molecular diversity among of papaya accessions(Carica papaya L.) introduced in CubaMolecular markers are valuable tools to geneticstudies in plants and in many cases they areemployed successfully for parental choice andselection. The polymorphism generated throughmolecular technique AFLP has been useful to geneticdiversity study in fruits. In this work molecularcharacterization of 12 papaya accessions belongingto germplasm bank from Research Institute on

BIODIVERSIDAD Y CONSERVACIÓN DE RECURSOS FITOGENÉTICOS

Tropical Fruit Crops was carried out through AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism). Using6 primers combinations we obtained 431 bands witha 73.3% of polymorphism. The number of total bandspatterns identified was the same in all thecombinations assayed, with a percentage ofidentification suggesting that primer combinationsemployed could be used to access genetic variabilityin papaya studies. The results obtained demonstratethe existence of genetic diversity among papayaaccessions which indicates the origin of the analysedgenotypes from exogenous material and openpollination of a selected group of material. That iswhy it is recommended monitoring and selection oflocal accessions as well as the introduction of newforeign genotypes as two ways to increase geneticdiversity of the germplasm bank of papaya in Cuba.

Análisis de la diversidad genética en chayote(Sechium edule) usando marcadores RAPDRodríguez-Sahagún A.*1, Acevedo-Hernández G.J.2,Castellanos-Hernández O.1

1Centro Universitario de la Ciénega, Universidad deGuadalajara. Av. Universidad 1115, Col. Lindavista, CP 47 810,Ocotlán Jalisco, México. e-mail: [email protected],[email protected]

2Department of Biology, University of Western Ontario, N6A5B7 London, Ontario, Canada

El chayote, Sechium edule (Jacq.) SW., es unaplanta originaria del Continente Americano, cuyocentro de origen posiblemente sea México y paísesde América Central, su fruto, así como sus raíces,son usados principalmente para el consumo humanoen América y en otras partes del mundo, en su fruto,semilla, raíz y troncos jóvenes se han identificadoen diferentes concentraciones; almidón y otroscarbohidratos, fibra, proteínas, calcio, fósforo, hierro,vitamina A, tiamina, riboflavina, niacina y ácidoascórbico. El chayote actualmente se encuentra ensituación desfavorable debido a la gran incidenciade enfermedades, por lo que se propone conocer lasimilitud entre los individuos y las poblaciones yaque es de gran utilidad en los programas demejoramiento genético, pues permite, además de laorganización del material la selección adecuada delos genotipos superiores y la complementación condatos fenotípicos y agronómicos para el desarrollode una población mejorada. Para detectar la huellay estimar la variabilidad genética presente en lascolecciones de estudio, se utilizó la técnica RAPD,fragmentos polimórficos de ADN amplificados al azar


(Random Amplified Polymorphism DNA).Encontrando una cercanía genética entre poblacionesde diferentes estados. Con la realización de esteproyecto se implementará el inicio de las alternativasque se ofrecerán a los productores de chayote parainiciar con la mejora de la especie, ya queactualmente este sector se encuentra en dificultades.

Genetic diversity analysis of chayote (Sechiumedule) using RAPD markersChayote, Sechium edule (Jacq.) SW., is a plant nativeto the Americas, whose place of origin may be Méxicoand Central American countries, their fruit and roots,are used primarily for human consumption in Americaand other parts of the world. Fruit, seed, root andyoung trees have been identified in differentconcentrations of starch and other carbohydrates,fiber, protein, calcium, phosphorus, iron, vitamin A,thiamin, riboflavin, niacin and ascorbic acid. Thechayote is currently at a disadvantage due to thehigh incidence of diseases, therefore intends to knowthe similarity between individuals and populationsbecause it is very useful in breeding programs, it alsoallows the organization material the appropriateselection of superior genotypes and supplementationwith phenotypic and agronomic data for thedevelopment of an improved population. To detect thetrace and estimate the genetic variability present inthe collections of study, RAPD technique was used,Random Amplified Polymorphism DNA. Finding agenetic closeness between plants of different states.With the completion of this project will beimplemented beginning of the alternatives beingoffered to producers of chayote and start with theimprovement of the species, since the sector nowfinds itself in difficulties.

Efecto del manitol y el nitrato de plata en laconservación in vitro de malanga (Xanthosomaspp.)Aymé Rayas, Manuel Cabrera, Jorge López, Víctor Medero,Yoel Beovides, Germán Rodríguez

Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT),Apdo. 6, Santo Domingo, Villa Clara, CP 53 000.e-mail: [email protected]

Entre las técnicas más utilizadas para la conservaciónde recursos genéticos, figuran los bancos de genesconservados en el campo, los de genes en semillas,los de genes in vitro y la crioconservación. Elmantenimiento en campo de los Bancos deGermoplasma resulta muy costoso, además de losriesgos a que se exponen, a tal efecto el cultivo detejidos constituye una solución a estos problemas.En el caso de los cultivos de propagación vegetativa

es conveniente utilizar una combinación de técnicasde almacenamiento en lugar de depender de unasola. El cultivo in vitro ofrece nuevas alternativaspara el mejoramiento de la productividad y laproducción de material de siembra sano en estaespecie. El objetivo del presente trabajo fue estudiarlas condiciones óptimas para la conservación encrecimiento mínimo in vitro de germoplasma demalanga (Xanthosoma spp.). La investigación sedesarrolló en el Laboratorio de Cultivo de Tejidos delInstituto de Investigaciones de Viandas Tropicales.Como material vegetal se utilizó el clon de MalangaXanthosoma ‘INIVIT MX–2008’. Para la conservaciónen medio de cultivo de crecimiento mínimo se utilizóel medio de cultivo basal MS y se estudiaron 15tratamientos que combinaron concentraciones deManitol (regulador osmótico) (1.5; 3 y 4%) y Nitratode plata (inhibidor de etileno) (0, 2, 4, 8, 10 mg.l-1).Se concluye que es posible conservar in vitro losrecursos genéticos de malanga Xanthosoma, durantemás de 10 meses, en un medio de cultivo compuestopor sales y vitaminas MS, 4% de manitol y 4 mg.l-1de Nitrato de plata. Al aumentar la concentración demanitol disminuye la altura, aumenta el número debrotes, disminuye el número de raíces, aumenta elnúmero de hojas activas y disminuye la muerte delas hojas. Las plantas propagadas a partir de estemedio de cultivo se recuperaron exitosamente. Lapresencia de la mayor concentración de manitol enel medio de cultivo pudo haber influido en estosresultados ya que otros autores han referido queincrementa la supervivencia del material vegetalconservado, durante el proceso de la recuperación.

Mannitol and silver nitrate effect of taro(Xanthosoma spp.) in vitro conservationAmong the most widely used techniques for theconservation of genetic resources, gene banks arepreserved in the field, the seed gene, the gene invitro and cryopreservation. Maintenance fieldgenebanks are costly, in addition to the risks theyface; to that effect on tissue culture is a solution tothese problems. In the case of vegetative propagatedcrops is desirable to use a combination of storagetechnology rather than relying on just one. In vitroculture provides new alternatives for improvingproductivity and production of healthy plantingmaterial in this species. Our objectives was to studythe optimum conditions for minimal growthconservation in vitro germplasm of taro (Xanthosomaspp.). This research was conducted in the TissueCulture Laboratory of the Research Institute ofTropical Crops. As plant material was used clone ofTaro Xanthosoma ‘INIVIT MX-2008’. For themaintenance in culture of minimal growth basalmedium MS was used and studied 15 treatmentscombined concentrations of mannitol (osmotic

Biodiversidad y conservación derecursos fitogenéticos86

regulator) (1.5, 3 and 4%) and silver nitrate (Ethyleneinhibitor) ( 0, 2, 4, 8, 10 mg.l-1). It concludes that it ispossible to conserve taro Xanthosoma geneticresources in vitro, for over 10 months in a culture mediumcomposed of MS salts and vitamins and supplementedwith 4% mannitol and 4 mg.l-1 of silver nitrate. Withincreasing concentration of mannitol decreases theheight, the number of outbreaks, decreasing the numberof roots, leaves increases the number of active anddecreases the death of leaves. Plants propagated fromthese culture medium were recovered successfully. Thepresence of higher concentrations of mannitol, may haveinfluenced these results since other authors havereported that increases survival of preserved materialduring the recovery process.

Estudio de algunos caracteres de germoplasmade piña (Annanas comosus. L .Merr) yestablecimiento de un banco de germoplasmaPedro Enrique Villar Martínez, Miriam Isidrón, Daymara Rodríguez

Universidad Agraria de la Habana (UNAH), Cuba. Laboratoriode Biotecnología Vegetal, UNAH, Autopista nacional km 23.5,carretera Tapaste, San José de las Lajas, La Habana, Cuba.e-mail: [email protected]

En la actualidad es limitado el conocimiento sobre elgermoplasma de piña (Ananas comosus L. Merr.) enla región, por lo que es necesario profundizar en lascaracterísticas de este germoplasma, con lo cual sepuede contribuir a su conservación en un Banco deGermoplasma ex situ. En el presente trabajo seestudiaron los caracteres morfológicos y agronómicosen accesiones de germoplasma de piña de la región,mediante dos excursiones colectas realizadas en lasprovincias La Habana (Municipios, Jaruco y Madruga(Bainoa) y Matanzas (Unión de Reyes (Bolondrón)entre los meses marzo/08 y noviembre/09 , en loscuales se colectaron cuatro tipos de germoplasma deesta especie, haciéndole a los mismos distintos tiposde evaluaciones, tales como: altura y diámetro de laplanta, longitud y ancho de la hoja D, color, tipo deespinas de las mismas, peso de los hijos, así comoen los frutos: forma, longitud, diámetro, color, peso,números de espirales, número de ojos en la espiralmás larga de éstos, entre otros. Se comenzó a fomentarun Banco de Germoplasma de piña que se encuentraubicado en las cercanías de la UNAH, donde se plantóel material colectado para la evaluación en cuanto atotal de hojas por planta, diámetro y altura de lasmismas, así como también longitud y ancho de alhoja D, de las plantas sembradas en este. En lacaracterización morfoagronómica del materialcolectado, se destacan las diferencias que existen entrelas accesiones, tanto en las plantas, las hojas y frutosde cada cultivar, así como en los diferentes materialesde plantación.

A study of some features of pineapple germplasm(Ananas comosus. L. Merr), and establishing agermoplasm bankIt is currently limited knowledge of the germplasm ofpineapple (Ananas comosus L. Merr.) In the region, soit is necessary to deepen the features of this germplasm,which can contribute to the preservation of it in a exsitu germplasm collection. In this paper we studied themorphological and agronomic characters in germplasmaccessions of pineapple in the region, through collectionsmade two excursions into the provinces of Havana(Municipalities, Jaruco and Madruga (Bainoa) andMatanzas (Unión de Reyes (Bolondrón) between March/08 and novembre/09 the months in which four typeswere collected germplasm of this species, making thesame types of assessments, such as height anddiameter of the plant, length and width of the blade D,color, type of spines of the same, weight of vastags, aswell as fruit shape, length, diameter, color, weight,number of coils, number of eyes in the spiral longest ofthese, among others. It began to promote PineappleGermplasm Bank which is located near the Universityof Honduras, where he planted the material collectedfor the assessment in terms of total leaves per plant,diameter and height of them, as well as length andwidth of the leaf D, plants sown in this. In threemorphoagronomic characterization of the materialcollected, highlighting the differences amongaccessions in both plants, leaves and fruits of eachcultivar, as well as the different materials of plantation.

Cryogenic strategy for the establishment ofpineapple (Ananas comosus L. Merrill) germplasmbankMartínez-Montero ME*, Méndez-Pelegrín R, Martínez J

Bioplantas Centre, Carretera a Morón km 9 CP 69 450.Universityof Ciego de Ávila, Ciego de Ávila. Cuba.*e-mail: [email protected]

In pineapple has been used protocols based onvitrification procedure. However, it is necessary yet theknowledge of different technical factors to obtainappropriate cryogenic strategy for routine applicationto a wide number of genotypes. Moreover, thevisualization of structural changes during thedevelopment of a cryopreservation procedure forpineapple has not been accomplished until now. Forthe above reasons in the present research differenttechnical key issues were determined during theestablishment of cryogenic strategy to inducedehydration tolerance to a highly concentratedvitrification solution to improve the survival rates forin vitro grown shoot tips of pineapple after immersionin liquid nitrogen (LN). The best established conditionswere: type of shoot tip (consisted in meristematic

Biodiversidad y conservación derecursos fitogenéticos 87

dome area and 3-4 primordial leaves with 2.5 – 3 mmin size); 0.3 mol.l-1 sucrose preculture during 2 days;application of the loading solution (0.4 mol.l-1 sucrose+ 2 mol.l -1 glycerol) during 25 min at 25°C;dehydration with plant vitrification solution numberthree (PVS3: 50% w/v glycerol + 50% w/v sucrose)during 7 hours at 0°C. The histological analysis ofthe visualization of structural changes ofcryopreserved pineapple shoot tips revealed that onlygroup of cells localized in meristematic area and inyoung leaf primordial showed a few cellular alterationsand remained almost intact their morpho-physiological characteristics during the bestestablished conditions. Moreover, the successfulapplication of the vitrification procedure for nineaccessions of the in vitro collection at Bioplantas Centrewas accomplished too. The mentioned resultsconstituted a very important step for validation ofcryopreservation protocols for pineapple germplasmconservation and the real establishment of its cryobank.

Estudios moleculares relacionados con laacumulación de sacarosa en caña de azúcarMaribel Quintana*, T. Terauchi, M. Matsuoka

Estación Experimental de Sancti Spíritus, Inst. de Inv. Pastos yForrajes, Cuba. Apdo. 2228, Zona Postal 1, Sancti Spíritus,Cuba. e-mail: [email protected]

Los recursos genéticos son de gran importancia paralos mejoradores vegetales en la búsqueda decaracteres deseados para los cultivos, por ello lacaracterización de germoplasma y su evaluación esfundamental. La enzima sacarosa fosfato sintetasa(UDP-glucosa: D-fructosa-6-P-2-glucosil transferasa)es de gran importancia en la acumulación desacarosa, siendo observada una alta actividad de estaenzima en variedades de altos rendimientos. Elanálisis del gen sacarosa fosfato sintetasa (SPS)podría permitir un incremento de la actividadenzimática, lográndose nuevas variedades conpotencial más elevado de contenido de sacarosa.Para este trabajo se utilizó SPS cDNA de maízclonado en el Instituto Nacional de RecursosAgrobiológicos (NIAR, Japan); el cual fue separadopor tres sitios de corte de Hind III en cuatrofragmentos, los que fueron empleados como sondas.Se utilizó inicialmente la variedad de caña de azúcarNiF8, de alto contenido de sacarosa. Para laextracción de DNA se usó el método CTAB. ElSouthern se realizó con el sistema DIG-labeling(Boehringer Mannheim). El DNA fue digerido con HindIII, Sac I y Xba I. La mayor diversidad de bandas fuedetectada por la sonda de 1.54 kbp del extremo 3'en el DNA digerido con Sac I. La variabilidad del genSPS se evaluó en germoplasma de Saccharum

officinarum, S. sinense, S. barberi, S. robustum yS. spontaneum e híbridos comerciales, empleandocomo sonda el fragmento de 1.54 kbp. De cada clonse midieron caracteres morfoagronómicos, y elcontenido de azúcares por HPLC. Diferentes patronespolimórficos verificaron una gran diversidad genética enlas variedades analizadas. Se obtuvo una correlaciónpositiva entre el número de copias del gen y el contenidode azúcar de los clones evaluados.

Biodiversity and conservation tea germplasm inTurkeySezai Ercisli1, Ayhan Haznedar2, Yasar Erturk3

1Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, AtaturkUniversity Erzurum, Turkey

2Ministry of Agriculture, Ataturk Tea and Horticulture ResearchInstitute Rize, Turkey

3Ispir Hamza Polat Vocational School, Department of HorticultureIspir, Erzurum, Turkey

Although tea plants were first introduced to Turkeyin the 1920s, the first plantations were establishedin the Black Sea region during the 1940s. The teaindustry in Turkey has developed very quickly andnow Turkey is an important tea-producing country,ranking 6th in the world with annual production of 202000 t. Tea is an economically valuable plant for theeastern Black Sea region of Turkey and a means ofsubsistence for more than 200 000 farmers and 1million people. In Turkey, most of the tea plantationswere established by using seeds; continuous seedpropagation has produced populations with differentyield and quality properties reflecting wide geneticvariation. In the study we used a total 60 tea plantsfrom these plantations and were compared withmolecular (RAPD) and morphological markers. Theresults showed that there was high genetic diversity.The RAPD analysis showed that there were high geneticdiversity among seed propagated tea sample generatedcorresponding to 73.33% polymorphism. Geneticsimilarity values ranged from 0.57 to 0.81 with anaverage of 0.63. These samples are also showed highmorphological diversity (leaf color, shape, plant habitsetc.). These 60 samples were conserved at AtaturkTea and Horticulture Research Institute.

An assessment of genetic variability andrelationships among wild-grown persimmon(Diospyros lotus L.) genotypes based on RAPDmarkersYasar Erturk1, Sezai Ercisli2

1Ispir Hamza Polat Vocational School, Ataturk University, 25800 Ispir-Erzurum, Turkey

Biodiversidad y conservación derecursos fitogenéticos88

2Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, AtaturkUniversity 25 240 Erzurum, Turkeye-mail:[email protected] ; [email protected]

Diospyros lotus, wild grown persimmon, exists aswild populations that inhabit uncultivated uplands ofCoruh Valley in the northeastern part of Turkey. Inorder to explore the genetic diversity among wild-grown persimmon Diospyros lotus genotypes, a totalof 20 individual plants among the wild populationswere sampled from Coruh Valley and were subjected

to RAPD (random amplified polymorphic DNA)analysis. RAPD analysis was conducted on 43random decamer primers and among them 14primers showed reproducible polymorphic patterns.These 14 primers produced a total of 205 bands, ofwhich 153 were polymorphic with a polymorphismpercentage of 74%. A UPGMA dendrogram clearlydivided genotypes into three groups, indicating RAPDanalysis could be useful in determining geneticrelatedness for wild grown persimmon genotypes.

Biodiversidad y conservación derecursos fitogenéticos 89

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BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD

Biological Risk Management of LMOs at theInstitute of Plant Biotechnology of Villa Clara.An overview of regulatory activityYamila Suárez Aguiar1, José M. Machado-Rodríguez2*

1Unidad de Supervisión del CITMA. Delegación Territorial VillaClara. Candelaria # 6, entre Cuba y Colón. Santa Clara. VillaClara. e-mail: [email protected]

2Instituto de Biotecnología de las Plantas, Carretera a Camajuaníkm 5.5, Santa Clara, Villa Clara, Cuba. C.P. 54 830*e-mail: [email protected]

The process of analysis and risk assessment of anyactivity involving biological risk is a controlmechanism established by the law in our country,that not only allows the evaluation of proposedprocess itself, but through two mechanismscomplementary (the licensing and inspection) providesa permanent relationship between the regulatory bodyand the entities that are subject to thesemechanisms. In the case of investigations that havebeen made in the IBP, related to the production oftransgenic organisms. The entity-relationshipregulatory apparatus has allowed the establishmentof risk management as a permanent premise in eachof the activities, enabling the control and mitigationof biological hazards to acceptable levels. It has beenmaintained over time, interactions between the Centerand the entities in the country and province overseethe activity, resulting in adequate performance fromthe point of biosafety.

Gestión de Riesgos biológicos de los OVM en elInstituto de Biotecnología de las Plantas de VillaClara. Una perspectiva desde la actividadregulatoriaEl proceso de análisis y evaluación de riesgo decualquier actividad que implique riesgo biológico esun mecanismo de control establecido por lalegislación vigente en Cuba, que garantiza no sólo laevaluación del proceso que se propone en sí, sinoque a través de dos mecanismos complementarios,(la autorización y la inspección) permite una relaciónpermanente entre el cuerpo regulatorio y lasentidades que están sujetas a dichos mecanismosPara el caso de las investigaciones que se hanrealizado en el IBP, relacionadas con la producciónde organismos transgénicos. La relación entidad-aparato regulador ha permitido el establecimiento dela gestión de riesgo como premisa permanente encada una de las actividades, permitiendo el control yreducción del riesgo biológico a niveles aceptables.Se ha mantenido en el tiempo las interacciones entre

este Centro y las entidades que en el país y provinciafiscalizan la actividad, lo que se traduce en undesempeño adecuado desde el punto de labioseguridad.

Risk communication regarding living modifiedorganisms. Is it at adequate level?José M. Machado-Rodríguez*1, Daineris Pérez Duarte2, YamilaSuárez Aguiar3, Manuel Martínez Casanova2

*1Instituto de Biotecnología de las Plantas, Carretera a Camajuaníkm 5.5, Santa Clara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830e-mail: [email protected]

2Facultad de Ciencias Sociales. Universidad Central ‘MartaAbreu’ de Las Villas, Carretera a Camajuaní km 5.5, SantaClara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830

3Delegación provincial del CITMA, Santa Clara, Villa Clara.

Living modified organisms (LMO) are subjected torisk analysis according to Cartagena Protocol. Thefact that each transformed organism to be releasedto the environment has to accomplish several rulesbefore it is accepted by regulatory policies makesthe procedures for analysis complicated and timewasting. For that reason most researchersemphasise in risk management and risk evaluationrather than informing people about this new technologyto introduce LMO. In Cuba there are severalresearches on LMO in various institutions in all overthe country, and there have been some releases infield containment trials. Only one of them is about tobe put in food chain in near time. Knowing that publicperception is one of more important items in atechnology or novelty to be accepted, it was studiedthe ways to inform people involved or not in this kindof research. It was chosen the frame of releasing inconfined field trial transgenic banana and plantain. Asurvey was made among population in differentregions of our province, to know what the peopleknows about this technology and its implication. Asa result, it was presented information material, fourradio programs and public debate in Social Sciencesfaculty of Universidad Central ‘Marta Abreu’ de LasVillas, which was reviewed in web medias of theprovince and also in Havana’s University Journal ‘AlmaMater’. It was concluded the importance tocommunicate the risk even in early stages of researchbefore the transgenic are released to avoidmisunderstanding or extremist opinions about thisbiotechnology. People, as much as possible, mustbe involved in risk communication to make sure thetransparency of communicating process.


La comunicación del riesgo en los organismosvivos modificados. ¿Está a un nivel adecuado?Los organismos vivos modificados (OVM) estánsujetos al análisis de riesgo, según los lineamientosdel Protocolo de Cartagena. Todo organismo que seamodificado genéticamente y liberado al medioambiente, debe cumplir ciertos requisitos antes deser aceptados por las leyes regulatorias. La mayoríade los investigadores hacen énfasis en el análisis deriesgo, en su evaluación y la gestión, en vez de sucomunicación para la introducción de los OVM. EnCuba se llevan a cabo varias investigaciones sobrelos OVM en diferentes instituciones de todo el país,teniendo en cuenta que la percepción pública es unade las cuestiones principales en la aceptación deuna tecnología o novedad, se estudiaron las vías parainformar a las personas que están o no involucradasen este tipo de investigación. Se tomó como marcode estudio la liberación confinada en campo del

banano y plátano transgénico y se llevó a cabo unaencuesta en la población de diferentes regiones dela provincia Villa Clara para conocer lo que sabe lagente sobre esta tecnología y sus implicaciones.Como resultado fue presentado un materialinformativo para la capacitación, cuatro programasradiales en la estación provincial de radio y un debatepúblico en la facultad de Ciencias Sociales de laUniversidad Central ‘Marta Abreu’ de Las Villas, elcual fue reseñado en los medios de la red radial dela provincia de Villa Clara y también en la revista dela Universidad de La Habana ‘Alma Mater’. Seconcluye la importancia de comunicar el riesgo,incluso en estadios tempranos de la investigación,antes de que los transgénicos sean liberados, paraevitar las interpretaciones erróneas u opinionesextremistas referentes a esta biotecnología. La granmayoría de las personas deben estar involucradasen la comunicación del riesgo para estar seguros dela transparencia del proceso comunicativo.

Biotecnología y sociedad92

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