Determination of the level of tolerance to salinity in in vitro AbstractSoil salinity constitutes one of the main causes for crop yield reduction. A significant part of the Ecuadorian highland soils are considered as high-salinity because of their pyroclastic nature, the effects of erosion and the poor use of irrigation water. The tree tomato (Solanum betaceum) grows all across the highlands and in many cases is subject to high-salinity stress. The objective of the present study was to determine the level of tolerance to sodium chloride (NaCl) for in vitro cultured tree tomato. Plants were obtained from seven or eight locations depending on the essay performed. Seed germination, plantlet development from simple-node culture and in vitro plant growth were evaluated, using different NaCl concentrations. For the seed germination assays, an average of 62 % of germination was obtained in a concentration of 50mM NaCl for the seven locations evaluated, and an average of 57 % germination in a concentration of 75mM. For plant growth from single node culture, seven locations were evaluated and growth was observed in concentrations of up to 100mM NaCl for plants from all locations except Quero. Finally, the analysis of salinity stress tolerance limits for plantlet growth showed different responses in individuals from eight sampling locations, where plantlets from Chaltura tolerated up to 175 mM NaCl. These results confirm a difference in salinity tolerance from individuals between locations. The highest tolerance level was observed in plants from Chaltura, while the lowest tolerance level was observed in plants from Quero. This information is basic for future transcriptome studies, where genes involved with salinity tolerance can be identify in this interesting Andean crop.Keywords. Solanum betaceum, salinity stress, tolerance, in vitro culture. ResumenLa salinidad de los suelos constituye una de las causas más importantes para la disminución de la productividad en cultivos agrícolas. Gran parte de los suelos de la Sierra ecuatoriana son considerados salinos, tanto por su naturaleza piroclástica como por la erosión y el mal uso del agua de riego. El tomate de árbol (Solanum betaceum) crece en la región interandina y en muchos casos se ve sometido al estrés salino. El objetivo del presente estudio fue determinar el grado de tolerancia del tomate de árbol a cloruro de sodio (NaCl) en cultivo in vitro. Se utilizó plantas de tomate de árbol provenientes de siete u ocho localidades dependiendo del ensayo realizado. Se evaluó la germinación de semillas, el desarrollo de plántulas a partir de nudo simple y el crecimiento de plántulas cultivadas in vitro en diferentes concentraciones de NaCl. En los ensayos de germinación de semillas se obtuvo un promedio de 62 % de germinación para siete localidades analizadas en una concentración de 50mM de NaCl, y un promedio de 57 % en una concentración de 75mM. En cuanto al cultivo de tomate de árbol a partir de nudo simple, se evaluó plantas de siete localidades de las cuales todas, con exce...
Due to the economic and agronomic potencial that mortiño (Vaccinium floribundum Kunth) has in Ecuador, the objective of this research was to establish in vitro propagation methods for this species by seed germination and by shoot growth from axillary buds. Modified Woody Plant Medium [1] (mWPM) was used, in which up to 60.7 % of seeds germinated. A strong cytokine, trans-zeatin riboside, TZR (1 mg/l), combined with α-napthaleneacetic acid, NAA (0.05 mg/l), was used to subculture the in vitro germinated plantlets. The use of basal medium without hormones or with 2iP, 6-(gamma,gamma-dimethylalylamino) purine, allowed elongation and rooting of plantletss. The acclimatization of mortiño plants has not yet been standardized, and further research is needed to find the conditions that are suitable for this process. To establish in vitro cultures by axillary buds, apical segments of the stem were disinfected and introduced in medium mWPM containing TZR, (7 mg/l) combined with NAA (0.1 mg/l). Growing buds were transferred to media with 2iP (3 or 5 mg/l) for propagation and elongation. This investigation is a preliminary study for the in vitro culture of mortiño, setting the basis for future research with this species.Keywords. trans-zeatin riboside (TZR), 6-(gamma,gamma-dimethylalylamino) purine (2iP), Vaccinium floribundum Kunth, in vitro germination, axillary buds. ResumenDebido al potencial agrícola y económico que tiene el mortiño (Vaccinium floribundum Kunth) para el Ecuador, esta investigación tuvo como objetivo establecer métodos de propagación in vitro de esta especie como germinación de semillas y brotación de yemas axilares. Se utilizó un medio basal sin hormonas, Woody Plant Medium [1] modificado (mWPM), en el que las semillas germinaron con hasta un 60.7 % de eficiencia. Para el subcultivo de plántulas germinadas in vitro , se usó una citoquinina fuerte, la trans zeatina ribóside, TZR (1 mg/l) en combinación con ácido α-naftalenacético, NAA (0.05 mg/l). El medio basal sin hormonas o con 2iP, 6-(gamma,gamma-dimetilalilamino) purina, permitió la elongación de las plántulas germinadas in vitro y su enraizamiento. La aclimatación de las plantas de mortiño cultivadas in vitro aún no está estandarizada y se requiere mayor investigación para encontrar los factores necesarios para completar satisfactoriamente este proceso. Para la introducción in vitro de yemas axilares se desinfectaron los extremos apicales de tallos de mortiño, y se los introdujo en medio mWPM suplementado con TZR (7 mg/l) en combinación con NAA, (0.1 mg/l). Las yemas brotadas se subcultivaron en medios que contenían 2iP (3 ó 5 mg/l) para su propagación y elongación. Esta investigación representa un estudio piloto para el cultivo in vitro del mortiño, sentando las bases para futuras investigaciones con esta especie.Palabras Clave. trans zeatina ribóside (TZR), 6-(gamma,gamma-dimetilalilamino) purina (2iP) , Vaccinium floribundum Kunth, germinación in vitro, brotación de yemas axilares. IntroducciónEl mortiño ( Vaccinium floribundum Kunth) e...
The pygmy marmoset (Callithrix pygmaea) is one of the most specialized Ecuadorian primate species. Its high specialization in habitat and diet, and the increase of human activities in the Amazon region may cause pygmy marmosets to go through population bottle necks, losing genetic diversity. To estimate the magnitude of this threat, since 2008 we carried out a pilot study for evaluating the genetic diversity of four wild groups of this species in a population located on the margins of the Aguarico river. For the genetic analyses we used 50 fecal samples collected from September 2008 to February 2009; 50 % of the samples belonged to group P4, groups P1, P2 and P5 provided the remaining 50 %. We extracted DNA from the feces using the QIAamp DNA Stool Mini Kit (QIAGEN). With PCR we amplified 9 microsatellite primers reported for a related species of Callitrichinae. DNA bands were visualized in polyacrylamide (6 %) and urea (5M) gels. Statistical analyses were carried out with GenAlEx 6 software. Three to eight alleles were found per locus. The Hardy-Weinberg equilibrium test suggested that inbreeding may be occurring in group P4. Expected heterocigocity in groups P1 and P2 is 0.5, while in group P4 ranges from 05. to 0.836. Nei's genetic distance between groups P1 and P2 is 1.211, whereas group P4 differs 0.612 and 0.485 from groups P2 and P1, respectively. This is the first study of this type for this species in Ecuador and elsewhere, the results point out the need to evaluate human impact on the genetic diversity of Ecuadorian species. Keywords. Callithrix pygmaea, genetic diversity, microsatellites (SSR). ResumenEl leoncillo (Callithrix pygmaea) es uno de los primates ecuatorianos con mayor grado de especialización de hábitat y de dieta. Esta alta especialización y la intensificación de las actividades humanas en la Amazonía ecuatoriana podrían causar que las poblaciones del leoncillo atraviesen por cuellos de botella y pierdan su diversidad genética. Con el fin de estimar la magnitud de esta amenaza, desde el año 2008, se realizó un estudio piloto para evaluar el nivel de variabilidad genética de cuatro grupos de esta especie de una población a orillas del río Aguarico. Para la realización del análisis genético se utilizó un total de 50 muestras de heces, colectadas durante el período de septiembre 2008 y febrero 2009; el 50 % de las muestras correspondió al grupo P4, los grupos P1, P2 y P5 aportaron con el restante 50 %. A partir de estas muestras se extrajo ADN con el kit QIAamp DNA Stool Mini Kit (QIAGEN). Mediante la técnica de PCR se amplificaron nueve primers de microsatélites reportados para otra especie de Callitrichinae. La visualización de bandas se realizó en geles denaturantes de poliacrilamida al 6 % y Urea 5M. El análisis estadístico fue realizado con el programa GenAlEx 6. Los resultados obtenidos muestran que existen de 3 a 8 alelos/locus, la prueba de equilibrio Hardy-Weinberg sugiere que en el grupo P4 puede estar sucediendo endogamia, la heterocigocidad esperada en los grupos P1 y P2 ...
A reproducible micropropagation protocol for tamarillo (Solanum betaceum) via somatic embryogenesis was established in this study. Three types of explants were assayed: leaves, hypocotyls and zygotic embryos; all of them obtained from in vitro cultured seeds. Different concentrations of auxins 2, 4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) and NAA (α-napthaleneacetic acid) and sucrose were tested to find out an appropriate medium that stimulated the formation of embryogenic calli. MS medium supplemented with 5 mg/L of NAA and 90 g/L of sucrose (pH 5.8) induced somatic embryos formation from the upper thirds of hypocotyls and from zygotic embryos. One-hundred percent of the explants derived from zygotic embryos and hypocotyls developed big whitish calli. However, only 40 % of the hypocotyl-derived calli and 70 % of the zygotic embryo-derived calli produced somatic embryos. The results showed that somatic embryos were obtained after a four-week incubation period in MS medium supplemented with 5 mg/L of NAA and 90 g/L of sucrose. The somatic embryos grew rapidly and produced plantlets with normal phenotypes. These results suggest that this technique could be applied for large scale production of Tamarillo and other agronomically important Andean fruit crops.Keywords. Somatic embryogenesis, Solanum betaceum, sucrose, NAA (α-napthaleneacetic acid), somatic embryo. ResumenEn esta investigación se estableció un método reproducible de micropropagación de tomate de árbol (Solanum betaceum), a partir de embriones somáticos. Se usaron tres tipos de explantes, hojas, hipocótilos y embriones cigóticos, los cuales fueron obtenidos a partir de semillas de tomate de árbol de la variedad anaranjada común cultivadas in vitro. Se probaron dos tipos de auxinas 2,4-D (ácido 2,4-dicloro fenoxiacético) y ANA (ácido α-naftalenacético), y sacarosa en distintas concentraciones a fin de encontrar un medio de cultivo que estimule la formación de callo embriogénico. Se encontró que el medio MS suplementado con 5 mg/L de ANA y 90 gr/L de sacarosa a pH 5,8 promovió la formación de embriones somáticos a partir del tercio superior de los hipocótilos y de embriones cigóticos. El 100 % de los explantes provenientes de embriones cigóticos y de hipocótilos formaron callos de buen tamaño y de una coloración blanco cremosa. Sin embargo, la formación de embriones somáticos en los callos obtenidos a partir de hipocótilos fue tan solo del 40 %, mientras que con los embriones cigóticos fue del 70 %. Los resultados mostraron que en medio MS suplementado con 5 mg/L de ANA y 90 gr/L de sacarosa se obtuvieron embriones somáticos a partir de la cuarta semana de cultivo, los cuales se desarrollaron rápidamente y produjeron plántulas sin anormalidades. Estos resultados evidencian la aplicabilidad de esta técnica para la producción a gran escala de plantas de interés agrícola para el país.Palabras Clave. Embriogénesis somática, Solanum betaceum, sacarosa, ANA (ácido α-naftalenacético), embrión somático.
ResumenEl presente trabajo determinó el nivel de diversidad genética existente en varios cultivos de tomate de árbol (Solanum betaceum) de las provincias de Imbabura, Tungurahua y Pichincha, mediante el uso de marcadores microsatélites. Además, se evaluó el nivel de transferibilidad al tomate de árbol, de 53 pares de primers microsatélites desarrollados originalmente para papa (Solanum tuberosum). Se usó 50 accesiones, que abarcaron las seis variedades de tomate de árbol posibles, de acuerdo al tamaño/forma y color del mucílago del fruto. El porcentaje de pares de primers que amplificaron con éxito fue de 28.3 %. Los loci amplificados mostraron mayoritariamente un patrón monomórfico. El porcentaje de primers polimórficos fue de 7.5%. El valor PIC para cada par de primers varió entre 0.077 y 0.514. En solo 5 de los 11 loci utilizados para el análisis, se observaron individuos heterocigotos. El porcentaje de individuos heterocigotos para estos loci varió entre 4 y 98 %. El acervo genético de las accesiones analizadas parece ser estrecho y homogéneo. Se detectaron valores altos de similitud genética entre las accesiones (80 -100%), usando el coeficiente de Jaccard. El método de agrupamiento UPGMA demostró que las accesiones no se asociaban ni por lugar de origen, ni por variedad. Estos resultados son congruentes con los obtenidos en estudios anteriores. El bajo porcentaje de transferencia de primers (28.3%) indica que las secuencias que flanquean a los microsatélites no se han conservado en el proceso de especiación de la papa y el tomate de árbol. La reducida diversidad genética en los cultivos de tomate de árbol podría explicarse por un proceso relativamente reciente de domesticación de la especie, y por una conjunción de factores geográficos/ecológicos, y fenológicos, que fomentan la homogenización genética entre y dentro de los cultivos.Palabras Clave. Solanum betaceum, tomate de árbol, microsatélites, variabilidad genética. IntroducciónEl tomate de árbol (Solanum betaceum) es un frutal de importancia comercial, en Ecuador y en varios países de la Región Andina, de donde es originario [1]. El fruto varía considerablemente en tamaño y aspecto: la piel es usualmente roja, pero oscila entre amarilla hasta púrpura, a veces con rayas longitudinales obscuras; el mucílago que rodea a las semillas puede ser amarillento o morado obscuro; y la forma puede ser desde redonda hasta "puntona" [2]. En el Ecuador, su producción con fines de exportación ha sido afectada tanto por la falta de discriminación varietal en los cultivos, como por el ataque de plagas y enfermedades a las que esta especie es sensible. La aplicación de un programa de fitomejoramiento elevaría el estándar de las plantaciones, lo que a su vez mejoraría la calidad del producto y aliviaría el impacto que las prácticas agrícolas actuales y tradicionales tienen sobre el ambiente [3]. Dentro de tal programa, el análisis molecular es un componente primordial. El conocimiento de la amplitud y la distribución de la diversidad genética dentro de un cultivo resulta...
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