Four cultivars of common bean (Phaseolus vulgaris L.) were tested for regeneration efficiency. Embryo axes from mature seeds were incubated on Murashige and Skoog or Gamborg media containing 6-benzyladenine (10 mg/l), without and with adenine hemisulphate (20 mg/l). Efficient regeneration was achieved when explants were incubated on Gamborg media amended with 6-benzyladenine, without adenine hemisulphate. This medium provided high regeneration efficiency in the four cultivars tested: Apetito G13637 (98-100%), Flor de Mayo Anita (96-98%), ICA Palmar G4523 (88-97%) and Pinto Saltillo (83-84%). The division and transfer of organogenic shoot of all cultivars to induction and multiplication medium every 15 days resulted in the formation of three to five new organogenic embryo axes per transfer. A single 5-mm cluster formed up to 20 shoots, from which two to three whole plants were regenerated. Regeneration efficiency differed significantly between the two basic media; Gamborg induced high organogenic shoot formation (98-100%) and whole plant regeneration (93%), whereas Murashige and Skoog media showed lower and inconsistent organogenic shoot formation (15-73%) and whole plant regeneration (29%). The protocol that included Gamborg media show high regeneration efficiency across different bean genotypes, resulting in whole plants comparable to seed-produced plants.
The major challenges that agriculture is facing in the twenty-first century are increasing droughts, water scarcity, flooding, poorer soils, and extreme temperatures due to climate change. However, most crops are not tolerant to extreme climatic environments. The aim in the near future, in a world with hunger and an increasing population, is to breed and/or engineer crops to tolerate abiotic stress with a higher yield. Some crop varieties display a certain degree of tolerance, which has been exploited by plant breeders to develop varieties that thrive under stress conditions. Moreover, a long list of genes involved in abiotic stress tolerance have been identified and characterized by molecular techniques and overexpressed individually in plant transformation experiments. Nevertheless, stress tolerance phenotypes are polygenetic traits, which current genomic tools are dissecting to exploit their use by accelerating genetic introgression using molecular markers or site-directed mutagenesis such as CRISPR-Cas9. In this review, we describe plant mechanisms to sense and tolerate adverse climate conditions and examine and discuss classic and new molecular tools to select and improve abiotic stress tolerance in major crops.
El gen defensina de Arabidopsis thaliana es un péptido antimicrobiano que proporciona protección a una amplia gama de agentes patógenos. Las líneas transgénicas del frijol común (Phaseolus vulgaris L.) cv. Flor de Mayo Anita expresan constitutivamente el gen defensina pdf 1.2 siendo generados por la transformación de hipocotilos mediada por Agrobacterium sp. vía organogénesis directa. El gen pdf 1.2 es expresado bajo el control del promotor CaMV-35S en las plantas de frijol transformando a estas en resistentes al hongo fitopatógeno Colletotrichum lindemuthianum. La respuesta fue una reducción significativa en la formación de lesiones y la proliferación en masa de esporas en las líneas T0, T1 y T3 en comparación con las plantas no transformadas. Veinte plantas transgénicas T3 de frijol común fueron generadas a partir de 5 líneas independientes que expresaron el gen pdf 1.2, mostrando resistencia a razas 448 y 1472 de C. lindemuthianum en comparación con las plantas no transformadas. Un análisis del nivel de la expresión génica del gen pdf 1.2 por Q-PCR mostro que todas las plantas que fueron consideradas resistentes o tolerantes, tuvieron niveles similares de expresión transcripcional en oposición a las plantas susceptibles, las cuales no mostraron presencia de la transcripción pdf 1.2.
La variedad Drymifolia de aguacate (Persea americana Mill.) es usada generalmente como portainjerto por lo que es importante implementar las técnicas de embriogénesis somática y la organogénesis in vitro para su mejora genética, conservación y propagación clonal. En este trabajo se evaluaron embriogénesis somática directa, indirecta y organogénesis de la variedad Drymifolia. La germinación de los embriones somáticos maduros se indujo con 0.5 mg L-1 de 6-N-bencil amino purina (BAP) y 1 mg L-1 de ácido giberélico (GA3). De las seis accesiones evaluadas, Celaya 79, Comonfort 53, San Miguel, BG24, BG181 y Zutano, solo San Miguel respondió al proceso de embriogénesis. En la embriogénesis directa la eficiencia más alta de regeneración se obtuvo con 0.2 mg L-1 de picloram (46%) y 10 mg L-1 de ANA (40%). En la embriogénesis indirecta la accesión San Miguel formó callos con 0.2 mg L-1 de picloram y tuvo una eficiencia de regeneración de 45% conservando su potencial de regeneración hasta por seis meses. Con respecto a la organogénesis, se cultivaron embriones cigóticos inmaduros decapitados en medio con reguladores de crecimiento o sin ellos y las seis accesiones respondieron positivamente a ambas condiciones. La accesión Comonfort 53 tuvo mayor eficiencia de regeneración (54%) con reguladores de crecimiento. Este estudio realizado del 2016 a 2018, proporciona un enfoque nuevo y prometedor para la regeneración y multiplicación de plantas de P. americana var. Drymifolia a través de embriones cigóticos.
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