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ilustraciones, fotografías, gráficas, tablas En este estudio se presenta la primera transformación de variedades de soya colombiana para conferirle tolerancia a glufosinato de amonio. El cassette empleado contiene únicamente el gen bar con modificación de uso codónico para soya, de modo que la selección de la transformación se realiza con el mismo herbicida. La transformación es mediada por Agrobacterium tumeficiens, se emplea la cepa EHA 105. En el proceso de selección in vitro se usa el componente activo del herbicida, la fosfinotricina, en una concentración de 1 mg/L. Como resultado se individualizaron 31 transformantes primarios potencialmente transgénicos, se evaluaron y 26 dieron resultados PCR positivos para el gen Bar. (Texto tomado de la fuente). This study presents the first transformation of Colombian soybean varieties to confer tolerance to glufosinate ammonium. The cassette used contains only the bar gene with modification of codonic use for soybean, so that the selection of the transformation is made with the same herbicide. The transformation is mediated by Agrobacterium tumefaciens, strain EHA 105 is used. In the in vitro selection process, the active component of the herbicide, phosphinothricin, is used at a concentration of 1 mg / L. As a result, 31 potentially transgenic primary transformants were identified, evaluated and 26 gave positive PCR results for the bar gene. Maestría Magíster en Ciencias Agrarias Genética y fitomejoramiento Ciencias Agronómicas

RESUMEN Los plátanos y bananos son cultivos sensibles al déficit hídrico. Las sequías cada vez más prolongadas sugieren la necesidad de obtener plantas tolerantes a este factor; la selección temprana de estas plantas, comparada con la selección en campo, permite ahorrar tiempo y trabajar con mayores volúmenes de individuos. Para ello es conveniente contar con cultivares patrones cuya respuesta al déficit hídrico in vitro sea favorable. El objetivo del presente trabajo fue determinar la respuesta de cultivares de Musa spp. con diferente composición genómica al estrés hídrico inducido in vitro con polietilenglicol 6000 (PEG-6000). Se estudiaron los cultivares ‘Pelipita’ (ABB), ‘Manzano’ (AAB) y ‘Grande naine’ (AAA). El estrés se indujo con 30 g/L de PEG-6000 en medio de cultivo semisólido de multiplicación. A los 30 días se evaluaron variables indicadoras de estrés morfológicas (altura y número de brotes por explante), fisiológicas (masa fresca y masa seca) y bioquímicas (contenido prolina, peróxido de hidrógeno y malondialdehido). En el cultivar ‘Pelipita’ se afectó solamente la altura de las plantas, mientras que en los demás se afectaron todas las variables excepto la masa seca en el ‘Manzano’. En este último y en el ‘Grande naine’ se incrementó la prolina, el peróxido de hidrógeno y el malondialdehido, lo que evidenció un mayor estrés oxidativo y daño en las membranas celulares. Los cultivares estudiados, pudieran emplearse como controles de tolerancia (‘Pelipita’) y sensibilidad (‘Grande naine’ y ‘Manzano’) en la selección in vitro de plantas tolerantes a la sequía, en futuros programas de mejoramiento genético. ABSTRACT Bananas and plantains are crops very sensitive to water deficit. Increasingly prolonged drought condition suggests the need for tolerant plants to this factor. The early selection of these plants in in vitro conditions save time and allow working with large volumes of individuals. This requires having genotypes with favorable response to in vitro water deficit. The aim of this work was to determine the response of Musa spp. cultivars, with different genotype contribution, to in vitro water stress induced by polyethylene glycol 6000 (PEG-6000). Cultivars ‘Pelipita’ (ABB), ‘Manzano’ (AAB) and ‘Grande naine’ (AAA) were cultured in semisolid multiplication medium supplemented with PEG-6000 30 g/L. Different stress indicator traits were evaluated after 30 days (morphological: height and number of shoots per explant; physiological: fresh and dry weight; and biochemical: proline, hydrogen peroxide and malondialdehyde content). As results, osmotic stress affected only plant height in ‘Pelipita’ cultivar. However, in the other cultivars all variables were affected, except dry weight in ‘Manzano’. Moreover cv. ‘Grande naine’ and ‘Manzano’ increased proline, hydrogen peroxide and malondialdehyde content. These results indicate that osmotic pressure could induce oxidative stress and cell membrane damages in these cultivars. The obtained results suggested that these genotypes could be used as a tolerant (‘Pelipita’) and sensitive (‘Grande naine’ and ‘Manzano’) controls in in vitro selection of drought-tolerant plants in future breeding programs.

Los plátanos y bananos son cultivos sensibles al déficit hídrico. Las sequías cada vez más prolongadas sugieren la necesidad de obtener plantas tolerantes a este factor; la selección temprana de estas plantas, comparada con la selección en campo, permite ahorrar tiempo y trabajar con mayores volúmenes de individuos. Para ello es conveniente contar con cultivares patrones cuya respuesta al déficit hídrico in vitro sea favorable. El objetivo del presente trabajo fue determinar la respuesta de cultivares de Musa spp. con diferente composición genómica al estrés hídrico inducido in vitro con polietilenglicol 6000 (PEG-6000). Se estudiaron los cultivares ‘Pelipita’ (ABB), ‘Manzano’ (AAB) y ‘Grande naine’ (AAA). El estrés se indujo con 30 g/L de PEG-6000 en medio de cultivo semisólido de multiplicación. A los 30 días se evaluaron variables indicadoras de estrés morfológicas (altura y número de brotes por explante), fisiológicas (masa fresca y masa seca) y bioquímicas (contenido prolina, peróxido de hidrógeno y malondialdehido). En el cultivar ‘Pelipita’ se afectó solamente la altura de las plantas, mientras que en los demás se afectaron todas las variables excepto la masa seca en el ‘Manzano’. En este último y en el ‘Grande naine’ se incrementó la prolina, el peróxido de hidrógeno y el malondialdehido, lo que evidenció un mayor estrés oxidativo y daño en las membranas celulares. Los cultivares estudiados, pudieran emplearse como controles de tolerancia (‘Pelipita’) y sensibilidad (‘Grande naine’ y ‘Manzano’) en la selección in vitro de plantas tolerantes a la sequía, en futuros programas de mejoramiento genético. Bananas and plantains are crops very sensitive to water deficit. Increasingly prolonged drought condition suggests the need for tolerant plants to this factor. The early selection of these plants in in vitro conditions save time and allow working with large volumes of individuals. This requires having genotypes with favorable response to in vitro water deficit. The aim of this work was to determine the response of Musa spp. cultivars, with different genotype contribution, to in vitro water stress induced by polyethylene glycol 6000 (PEG-6000). Cultivars ‘Pelipita’ (ABB), ‘Manzano’ (AAB) and ‘Grande naine’ (AAA) were cultured in semisolid multiplication medium supplemented with PEG-6000 30 g/L. Different stress indicator traits were evaluated after 30 days (morphological: height and number of shoots per explant; physiological: fresh and dry weight; and biochemical: proline, hydrogen peroxide and malondialdehyde content). As results, osmotic stress affected only plant height in ‘Pelipita’ cultivar. However, in the other cultivars all variables were affected, except dry weight in ‘Manzano’. Moreover cv. ‘Grande naine’ and ‘Manzano’ increased proline, hydrogen peroxide and malondialdehyde content. These results indicate that osmotic pressure could induce oxidative stress and cell membrane damages in these cultivars. The obtained results suggested that these genotypes could be used as a tolerant (‘Pelipita’) and sensitive (‘Grande naine’ and ‘Manzano’) controls in in vitro selection of drought-tolerant plants in future breeding programs.

La selección in vitro es una herramienta utilizada tanto en los programas de mejora para disminuir el tiempo empleado en la obtención de una variedad comercial, así como en investigación para la selección de nuevas combinaciones génicas que implementen una característica fenotípica deseada. Los cultivos de cebada sufren diferentes estreses, bióticos y abióticos, que causan grandes pérdidas en el rendimiento de las cosechas. Entre ellos están la toxicidad del exceso de boro en suelo y la fusariosis de la espiga, una infección causada por hongos del género Fusarium. En este trabajo se desarrollaron dos métodos de selección in vitro. Uno para cribar individuos resistentes a estrés por boro y el otro para estrés por Fusarium. Se utilizó como material vegetal embriones cigóticos procedentes de plantas doble haploides. En el caso de la toxicidad al boro se aplicó directamente este elemento en el medio de selección. En el caso de la fusariosis y debido a que la resistencia a esta enfermedad presenta varios componentes, se estudió en concreto la resistencia a la acumulación de deoxinivalenol (DON). El DON es una de las toxinas producidas por Fusarium, es un factor de virulencia y fue la sustancia utilizada en el medio de selección para la realización del cribado. Para la producción de las dos poblaciones de doble haploides se partió de sendas poblaciones F1 de un cruzamiento biparental de un cultivar o línea resistente y uno sensible: Sahara 3771 y Clipper para boro; Chevron y PI383933 para DON. Se empleó el método de androgénesis, mediante el cultivo de microsporas o anteras. La validación de cada método de selección in vitro se realizó mediante la comparación de los resultados obtenidos in vitro con los resultados de la evaluación del mismo material en ensayos controlados en invernadero, específicos para cada estrés. En el caso del boro se aplicó un exceso de ácido bórico en el agua de riego observándose la sintomatología foliar. En el caso de Fusarium se aplicó DON en flores en preantesis, evaluándose la coloración de la pálea y lemma, y la esterilidad. Paralelamente se verificaron las correlaciones cultivo in vitro- invernadero mediante la determinación de nuevos QTL’s y comparación de marcadores moleculares y QTL´s conocidos para dichos caracteres. En concreto, se utilizaron tres marcadores moleculares de tipo microsatélite de conocida influencia en la resistencia a boro: Bmac93 (localizado en el cromosoma 2H), Bmac67 (3H) y EBmac679 (4H). Se encontraron correlaciones significativas de los dos últimos marcadores con la resistencia observada en la selección in vitro, y del Bmac93 con los resultados de invernadero. Para el Fusarium se realizó un análisis de DArT de la población y se creó un mapa con dichos marcadores, obteniéndose un total de 12 grupos de ligamiento. Posteriormente se buscaron QTL que se compararon con QTL´s conocidos. Se detectaron 57 QTL´s relacionados con el cultivo in vitro, el ensayo de invernadero y características morfologicas, encontrándose varias coincidencias., La selecció in vitro és una eina utilitzada tant en els programes de millora per disminuir el temps emprat en l'obtenció d'una varietat comercial, així com en investigació per a la selecció de noves combinacions gèniques que implementin una característica fenotípica desitjada. Els cultius d'ordi pateixen diferents estressos biòtics i abiòtics, que causen grans pèrdues en el rendiment de les collites. Entre ells estan la toxicitat de l'excés de bor en sòl i la fusariosi de l'espiga, una infecció causada per fongs del gènere Fusarium. En aquest treball es van desenvolupar dos mètodes de selecció in vitro. Un per garbellar individus resistents a estrès per bor i l'altre per estrès per Fusarium. Es va utilitzar com a material vegetal embrions cigóticos procedents de plantes doble haploides. En el cas de la toxicitat al bor es va aplicar directament aquest element en el medi de selecció. En el cas de la fusariosis i pel fet que la resistència a aquesta malaltia presenta diversos components, es va estudiar en concret la resistència a l'acumulació de deoxinivalenol (DON). El DON és una de les toxines produïdes per Fusarium, és un factor de virulència i va ser la substància utilitzada en el medi de selecció per a la realització del cribratge. Per a la producció de les dues poblacions de doble haploides es va partir de sengles poblacions F1 d'un encreuament biparental d'un cultivar o línia resistent i un sensible: Sahara3771 i Clipper per bor; Chevron i PI383933 per DON. Es va emprar el mètode de androgènesi, mitjançant el cultiu de microsporas o anteres. La validació de cada mètode de selecció in vitro es va realitzar mitjançant la comparació dels resultats obtinguts in vitro amb els resultats de l'avaluació del mateix material en assaigs controlats en hivernacle, específics per a cada estrès. En el cas del bor es va aplicar un excés d'àcid bòric en l'aigua de reg observant la simptomatologia foliar. En el cas de Fusarium es va aplicar DON en flors en preantesis, avaluant la coloració de la pàlea i lemma, i l'esterilitat. Paralelamente es van verificar les correlacions cultiu in vitro- hivernacle mitjançant la determinació de nous QTL s i comparació de marcadors moleculars i QTL's coneguts per aquests caràcters. En concret, es van utilitzar tres marcadors moleculars de tipus microsatèl•lit de coneguda influència en la resistència a bor: Bmac93 (localitzat en el cromosoma 2H), Bmac67 (3H) i EBmac679 (4H). Es van trobar correlacions significatives dels dos últims marcadors amb la resistència observada en la selecció in vitro, i del Bmac93 amb els resultats d'hivernacle. Per al Fusarium es va realitzar una anàlisi de DART de la població i es va crear un mapa amb aquests marcadors, obtenint-se un total de 12 grups de lligament. Posteriorment es van buscar QTL que es van comparar amb QTL's coneguts. Es van detectar 57 QTL's relacionats amb el cultiu in vitro, l'assaig d'hivernacle i característiques morfològiques, trobant diverses coincidències., In vitro selection is one techniquel used in breeding programs to reduce the time to get a commercial variety and in investigation to obtain new genic combinations that improve a desired phenotype. There are many stress, biotic and abiotic, that affect the yield of barley. Among them, we find the excess of soil boron toxicity and Fusarium Head Blight (FHB), a fungus infection caused by genus Fusarium. We developed two methods of in vitro selection in this work. One method was for the screening of plants resistant to boron stress and the other for plants resistant to scab. The plant material used were zygotic embryos recovered from double haploid plants. For boron toxicity, boron was applied directly into the selection media. For FHB, as it is a very complex disease, we studied the component of resistance for deoxinivalenol (DON) accumulation. DON is one of the toxins produced by Fusarium, as well as a virulence factor, and was the substance used in the selection media for carrying out the sreening The two double haploid populations were produced by androgenesis, via microspores or anther culture. They were produced from two F1 populations derived from a biparental cross between resistant and susceptible cultivars: Sahara 3771 and Clipper for boron, and Chevon and PI383933 for DON. The validation of the in vitro selection method was tested by comparison of the results with those obtained in greenhouse assays. For boron, greenhouse assays consisted in watering the plants with boron exceed and taking data of foliar symptoms. For Fusarium, DON was applied in pre-antesis flowers and then was evaluated the sterility and the palea and lemma colors, At the same time, correlations between in vitro selection and greenhouse data were verified by comparison with known QTL´s and molecular markers that account for resistance for each stress. Three SRR marker: Bmac93 (localized on chromosome 2H), Bmac67 (3H) y EBmac679 (4H) were used to evaluate correlation for boron resistance. Bmac93 had correlation with results from greenhouse assay, and the other two with in vitro selection. For Fusarium, the population was analyzed with DArT´s. A map was created with the polymorphic markers and we obtained 12 linkage groups. After that, QTL´s were searching and were compared with known QTL´s for Furarium resistance. We detected 57 QTL´s related to in vitro culture, the greenhouse assay en morphologic characters.

Se estudió la respuesta morfo-fisiológica al estrés osmótico de brotes obtenidos vía organogénica de líneas de maíz LE-13, LE-14, LE-16 y LE- 46, durante tres ciclos de selección in vitro. El estrés osmótico fue inducido con polietilenglicol (PEG-8000) adicionado al medio básico MS (1962). A partir de plántulas in vitro se disecaron secciones de coleóptilo (explante) y se sembraron en medio sólido. Se encontraron diferencias significativas entre las líneas con respecto a: longitud de coleóptilo, altura de plántula y número de hojas. Durante la inducción de organogénesis, se encontró un efecto significativo del genotipo x pH, posición del explante, consistencia del medio y del genotipo x período de subcultivo. En la etapa de multiplicación y alargamiento de brotes el tiempo entre subcultivos (15 d) influyó significativamente en número de explantes con brotes (83 %). Estos brotes desarrollaron mayor altura, número de hojas y peso fresco, en comparación con LE-16 y LE-46. Durante la multiplicación bajo estrés osmótico en medio líquido con PEG durante tres ciclos de selección, se observó un efecto significativo de la interacción genotipo x PEG sobre altura y número de hojas por brote; genotipo x ciclo sobre número de hojas y peso fresco, y PEG x ciclo sobre peso fresco. En el segundo experimento se observó un efecto significativo de las variables antes señaladas, mas el genotipo x PEG sobre los potenciales hídrico, osmótico y ajuste osmótico total y genotipo x PEG x ciclo de selección sobre el contenido total de proteína soluble. Con base en las variables cuantitativas evaluadas, las mejores líneas fueron LE-14 y LE-16 debido a que presentaron mayor ajuste osmótico y características morfo-fisiológicas superiores asociadas con la acumulación de polímeros insolubles y prolina en el tejido del brote. Lo cual muestra que la selección in vitro es viable para elegir los mejores genotipos._______The morpho-physiological response to the osmotic stress of shoots obtained via organogenic of maize lines: LE-13, LE-14, LE-16 and LE- 46, was studied during three cycles of in vitro selection. Osmotic stress was induced with polyethylene glycol (PEG-8000) it was added to basic culture medium MS (1962). From in vitro plantlets sections of coleoptile were dissected (explants) and they were placed in the solid medium. Significant differences between the lines were found by way of: length of coleoptile, height of plantlet and number of leaves. During the organogenesis induction, was a significant effect of genotype x pH, position of the explants, consistency of medium and genotype x period of subculture. In the stage of multiplication and elongation of shoots the time between subcultures (15 d) influenced significantly in number of explants with shoots (83 %). These shoots developed a greater height, number of leaves and fresh weight, in comparison with LE-16 and LE-46. During the multiplication under osmotic stress in liquid medium with PEG through three cycles of selection, a significant effect of the interaction was observed between genotype x PEG on height and number of leaves by shoots; genotype x cycle on number of leaves and fresh weight, and PEG x cycle on fresh weight. In the second experiment a significant effect of the variables before indicated was observed plus genotype x PEG on the water, and osmotic potential, and total osmotic adjustment; genotype x PEG x cycle of selection on the total soluble protein content. Among the quantitative variables evaluated, the best lines were LE-14 and LE-16 because they presented superior morpho-physiological characteristics associated with a greater osmotic adjustment and the insoluble polymer accumulation and proline in the tissue of the shoots. This shows that the in vitro selection is viable to choose the best genotypes.

RESUMEN: Se evaluó el efecto del filtrado crudo del hongo Phytophthora infestans, agente causal del tizón tardío de la papa, y la respuesta de resistencia en callos en dos variedades de papa: Diacol Capiro (susceptible) y Diacol Monserrate (con resistencia de campo). También se estandarizaron en estas dos variedades los procesos de inducción, multiplicación de callos y regeneración de vitroplantas a partir de los mismos. Con la combinación hormonal 2,4D (1 mg/l) y BAP (2 mg/l) se obtuvo la mejor respuesta para inducir la formación de callos a partir de bojas jóvenes en los dos genotipos. La adición de tiosulfato de plata (1.0 mg/l) y ácido cítrico (50 mg/l) fue muy importante para la multiplicación de los callos de la variedad Diacol Capiro, tanto para incrementar el crecimiento como para evitar la muerte del tejido. El porcentaje de regeneración de plantas a partir de los callos fue superior en Diacol Monserrate. Sin embargo, ambas variedades mostraron buena capacidad regenerativa de los calles hasta los cuatro subcultivos evaluados. La dilución del filtrado crudo (concentrado veinte veces en rotoevaporador) que permitió la diferenciación de las variedades por la respuesta de resistencia a nivel de callos fue una parte del filtrado y cinco de medio de cultivo (1:5). Con este trabajo se propone un esquema de selección in vitro a partir de callos para ser usado en programas de mejoramiento para la resistencia a Phytophthora infestans. ABSTRACT: The effect of the culture filtrate of Phytophthora infestans fungus, which is the causal agent of potato late bligth, and the resistance response at the callus level of two potatoes varieties, Diacol Capiro (susceptible) and Diacol Monserrate (field resistance), was evaluated. Whith the hormonal combination 2,4D (1 mg/l) and BAP (2 mg/l) was the best to induce callus formation of young leaves for the two genotypes. To the callus multiplication the addition of silver thiosulfate (1.0 mg/l) and citric acid (50 mg) was very important in Diacol Capiro to increase the growth and to avoid tissue death. The percent of the regeneration was higher in Diacol Monserrate but both varieties showed good regenerative capacity in callus with four subcultures. The dilution of the culture filtrate (twenty times rotoevapored) that best show the differential response resistance was 1:5. With this work we are presenting a scheme of in vitro selection to use in breeding programs to Phytophthora infestans resistance. COL0001084 COL0008227

RESUMEN: En la incidencia de enfermedades sobre el cultivo de la papa, el tizón tardío causado por el hongo Phytophthora infestans es notablemente marcado en el ámbito mundial. En este trabajo se realizaron experimentos dirigidos a evaluar diferentes parámetros para la selección in vitro de plántulas de papa empleando el medio derivado del hongo y a estudiar la posibilidad de usar esta metodología como herramienta para la selección de resistencia en clones nuevos de papa. La cepa del hongo empleada fue caracterizada con los genes de virulencia 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 11. Se evaluaron para este patógeno las condiciones de crecimiento en cultivo líquido (se estudió la composición del medio y el tiempo de incubación) y para el filtrado del hongo la termoestabilidad y la concentración apropiada para inducir la respuesta de resistencia. El efecto fitotóxico del filtrado del hongo se determinó mediante el método de inmersión de raíces de vitroplantas de las variedades Diacol Monserrate y Diacol Capiro, reportadas como resistente y susceptible, respectivamente. De acuerdo con los resultados el mejor crecimiento del hongo se alcanzó con el medio MS modificado según Dieter (1986), a los veinte días de cultivo, 21 "C y oscuridad constante. Se corroboró además el carácter termoestable del medio derivado y se encontró que la dilución adecuada pura la selección de las vitroplantas fue 47 ml/100 ml del cultivo filtrado concentrado veinte veces, la cual permitió elaborar una escala de evaluación de acuerdo con las afecciones en las variedades de papa estudiadas. ABSTRACT: In the incidence of disease on the potato crop, the late blight caused by the fungus Phytophthora infestans is notably marked in the world. In this work we carried out experiments to evaluate the parameters for the in vitro selection of potato seedlings using the culture filtrate of the pathogen and it was evaluated to study the possibility of using this methodology as a tool to the selection of resistant in new clones of potato. The strain of the fungus with 1, 2, 3,4,6,7,8,9,11 genes of virulence were characterized. For this pathogen we evaluated the conditions of growing in liquid culture (we studied the composition of the medium and incubation time) and for the culture filtrate we analyzed the thermostability and adequate concentration to induce response of resistance. The fitotoxic effect of the culture filtrate was determined using roots immersion method from vitroplants of two varieties of potatoes. the Diacol Capire which is reported susceptible and Diacol Monserrate which is resistant. According to the result the best fungi growth was reached with MS medium modified by Dieter (1986), at the 20th day after culture, under 21 °C and constant darkness. We ascertained the thermostable character in the culture filtrate and it was found that the best dilution for the selection was 47 mi/100 ml of the culture filtrate concentrated twenty times, which allowed us to elaborate a scale of evaluations according with the affections of the potato varieties that we studied. COL0001084

Tesis (M. Sc) -- CATIE, Turrialba (costa Rica), 1992 El tizón temprano del tomate causado, por Alternaria solani es una de las enfermedades críticas en Producción de tomate. En la actualidad, los fungicidas usados no son tan efectivos para controlar la enfermedad y existe también la posibilidad de que algunos sean retirados por la Agencia para Protección Ambiental (EPA) en Los Estados Unidos. En el año 1991, el efecto de enmiendas foliares, especialmente la quitina y la celulosa sobre la modificación de la ecología microbial y el control de la enfermedad fue reportado. Los objetivos del presente trabajo fueron: a) Evaluar el efecto de enmiendas sobre el desarrollo de la enfermedad en el campo. b) Estudiar el incremento de la población bacterial con la aplicación de enmiendas en las hojas de tomate. c) Evaluar el efecto de bacterias antagónicas sobre el desarrollo del hongo in vitro. d) Evaluar un procedimiento alternativo para mejorar la detección de Bacillus spp.. La investigación se realizó en el Laboratorio de Fitopatología y en la Estación Experimental "La Montaña" del CATIE, Turrialba, Costa Rica.