Search

Chili pepper (Capsicum annuumL.) production is affected by wilt and root rot, the most devastating disease caused by the pathogen complex of oomycetePhytophthora capsiciLeon and the fungiFusarium oxysporumSchlecht andRhizoctonia solaniKühn, infecting roots, stems, leaves, and fruits. Fungicides are currently inefficient against this disease and have a high environmental impact. The use of elicitors is a sustainable alternative for inducing resistance to wilting and root rot. DNA fragments of an organism’s own origin (conspecific or self-DNA) have shown the ability to inhibit growth and activate defense mechanisms in some plant species. In this investigation, the effect of the fragmented DNA mixture ofPhytophthora capsiciL.,Fusarium oxysporumS., andRhizoctonia solaniK. on the protection against wilt and root rot ofCapsicum annuumL. plants was evaluated. Changes in plant performance, phenolics, and flavonoids contents, as well as gene expression involved in the production of defense metabolites after the fragmented and unfragmented DNA mixture in three concentrations (20, 60, and 100 μg mL–1) in chili peppers, were studied. The results obtained showed a decrease in plant height in 60 and 100 μg mL–1concentrations in absence of pathogens. Moreover, the treatment with fragmented DNA 100 μg mL–1showed significant increase in the content of phenolic compounds and total flavonoids as well as gene expression associated to plant defense in comparison with control plants. Interestingly, foliar application of DNA fragments of the pathogen complex to a concentration of 100 μg mL–1caused a 40% decrease in the mortality of infected plants with the pathogens at 30 days post-inoculation compared with control plants inoculated with the pathogen complex but not sprayed with DNA fragments. These results suggested a perspective for application of fragmented DNA of these pathogens at the agricultural level in crop protection strategies to cope with wilt and root rot inCapsicum.

espanolEs importante incluir en los programas de mejoramiento de plantas la relacion del parentesco por marcadores moleculares. Con base a lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue establecer relaciones de parentesco entre hibridos F1 de cacao de las cruzas ICS 95 × INIFAP 1 e INIFAP 1 × ICS 95. Los marcadores utilizados fueron microsatelites (SSR): mTcIR 8 y mTcCIR 24 asi como secuencias simples inter repetidas (ISSR): UBC 829, UBC 835 y UBC 841. Los resultados mostraron 100% de alelos polimorficos entre los parentales materno y paterno. Estos marcadores permitieron identificar las relaciones de parentesco en 58 hibridos F1 de un total de 61. De acuerdo a los marcadores utilizados y sus valores correspondientes al contenido de informacion polimorfica (PIC), estos fueron informativos, lo que avala que los marcadores utilizados en la presente investigacion sean confiables y que permitan identificar hibridos con base a su parentesco. EnglishIt is important to include in breeding programs the selection by the relationship of kinship by molecular markers. Based on the above, the objective of this study was to establish relations of kinship between hybrids F1 of cocoa of crosses ICS 195 x INIFAP 1 and INIFAP 1 × ICS 95. The markers used were based on microsatellite (SSR): mTcIR mTcCIR 8 and mTcCIR 24 as well as inter simple sequence repeats (ISSR): 829 UBC, UBC 835 and UBC 841. The results showed 100% of polymorphic alleles between maternal and paternal parent. These markers allowed to identify 58 hybrids F1 of a total of 61. According to the markers used and their corresponding values of polymorphic information content (PIC), these were informative, which guarantees that the markers used in this investigation are reliable and they allow to identify hybrids based on their kinship.

Alternative berry crops belonging with the Rosaceae family currently have a great importance in the US and Canadian agribusiness, in this sense, the Mexican serviceberry (Malacomeles denticulata) is a fruit shrub mainly distributed in Mexico that has potential uses like horticultural crop; however, little information about its variability has been reported. That is why this research aims to determine the variability of M. denticulata by SSR markers. The apple SSR markers had a good transferability to Malacomeles (74 %); all transferable SSR are polymorphic and sixteen of them had high values of polymorphic information content, Nei’s expected heterozygosity (He), and Shannon’s information index (I), even the apple SSR loci were not previously proved in this species. Besides it was found high variability in the germplasm of central Mexico mainly within populations (72 %), where three different genetic pool were detected suggesting that a breeding program could be based in individual selection. That is why it is necessary select outstanding individual into population before to make hybridizations among these selected parents.

Phaseolus vulgaris L. (frijol común o judía) es una leguminosa de gran demanda para la nutrición humana y un producto agrícola muy importante. Sin embargo, la producción de frijol se ve limitada por presiones ambientales como la sequía. En México, el 85% de la cosecha de frijol se produce en la temporada de primavera-verano, principalmente en las regiones del altiplano semiárido con una precipitación anual entre 250 y 400 mm. A pesar del implemento de tecnología en el campo, los factores naturales impiden al agricultor llegar a los rendimientos deseados. El Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), como instituto de investigación gubernamental en México, tiene como objetivo la mejora de cultivos estratégicos, uno de ellos, P. vulgaris. Los estudios en relación a la sequía se enfocan especialmente en la selección de genotipos tolerantes, los cuales son sometidos en condiciones de estrés y monitoreando parámetros como el rendimiento y peso de semilla, además de algunos indicadores tales como índice de cosecha. El resultado de estos trabajos ha sido la obtención de variedades con mayor tolerancia a la sequía, tales como Pinto Villa y Pinto Saltillo. En los últimos años se ha avanzado notablemente en el conocimiento de las bases moleculares en las respuestas de las plantas al estrés. De acuerdo a diversos estudios se ha demostrado que las plantas bajo estrés por sequía experimentan cambios en la expresión de genes involucrados en la señalización, regulación de la transcripción y la traducción, transporte de agua y la función directa en la protección celular. También se ha observado que el déficit de agua es causado por las temperaturas extremas y la alta concentración de sales, por lo que al nivel molecular, las respuestas al estrés tienen puntos de especificidad y puntos de entrecruzamiento. La sequía puede generar estreses secundarios, tales como el nutricional, oxidativo y osmótico. Sin embargo, es necesario identificar y caracterizar muchos de los componentes involucrados en las respuestas al déficit hídrico, la caracterización de estos genes permitirá tener una mejor comprensión de los mecanismos bioquímicos y fisiológicos involucrados en la tolerancia al estrés. Actualmente, con el apoyo de la biología molecular se han identificado algunos genes que otorgan ventajas para la adaptación a ambientes desfavorables. Por lo que el objetivo del presente trabajo es identificar marcadores genéticos asociados a rasgos fenotípicos con énfasis a la tolerancia a estrés hídrico en P. vulgaris. Una vez establecidos los marcadores asociados al estrés hídrico, es factible considerar su uso para la selección asistida por marcadores en líneas o variedades de frijol de interés para los mejoradores. Se evaluaron 282 familias F3:5 derivadas de la cruza entre los cultivares Pinto Villa y Pinto Saltillo. Las familias se sembraron bajo un diseño simple de látice 17x17, el experimento se llevo acabo en el ciclo primavera-verano del 2010 y 2011, y otoñoinvierno de 2010 en el Campo Experimental Bajío del INIFAP con dos repeticiones para cada tratamiento de humedad (riego completo y sequía terminal). En todos los genotipos se realizó el fenotipado (variables fenotípicas) y el genotipado a través de marcadores moleculares. Los análisis estadísticos se basaron en el análisis de componentes principales (Eigen Analysis Selection Index Method, ESIM), la asociación entre marcadores SNP y el fenotipado (paquete SNPassoc para R) y el análisis de varianza (ANOVA). Los valores ESIM mostraron que las variables de Rendimiento, Días a floración, Días a madurez fisiológica e Índice de cosecha fueron sobresalientes en sequía terminal, por lo que se sugieren tomarse en consideración para los estudios de sequía en P. vulgaris como monitores de evaluación a la resistencia. Se identificaron nueve familias sobresalieron por sus valores ESIM (PV/PS6, 22, 131, 137, 149, 154, 201, 236 y 273), además de presentar valores superiores para el rendimiento en comparación con los parentales. Estos genotipos son candidatos interesantes para realizar estudios de identificación de loci asociados con la respuesta al estrés, y como potenciales parentales en el desarrollo de nuevas variedades de frijol. En los análisis de asociación SNPassoc se identificaron 83 SNPs significativos (p

En México la enfermedad de raíz más importante del cultivo de chile es la marchitez, esta se controla principalmente con fumigantes y fungicidas que contribuyen a seleccionar aislados resistentes, y provocan daños al ambiente y a la salud. Una opción inocua con el ambiente podría ser el cultivo de variedades resistentes, sin embargo, hay pocas variedades con resistencia a esta enfermedad. El objetivo del presente trabajo fue aislar los patógenos asociados a la marchitez del chile, en la región centro y norte de México e identificar genotipos de chile resistentes. Durante 2006 y 2007, se colectaron plantas de chile con síntomas de marchitez en 118 lotes de los estados de Chihuahua, Colima, Durango, Guanajuato, Querétaro, San Luis Potosí y Zacatecas, a partir de las cuales se aislaron los patógenos y se obtuvieron cultivos puros. Estos se inocularon individualmente o en mezcla para seleccionar germoplasma resistente en 44 accesiones de chile del banco de germoplasma del INIFAP y 141 colectas procedentes de Durango, Guanajuato, Michoacán, San Luis Potosí y Zacatecas. Fusarium spp. fue aislado con una frecuencia de 42.6%, Rhizoctonia solani 37%, y Phytophthora capsici 3.9%. Se identificaron 26 colectas con al menos un individuo resistente a Fusarium spp., y seis a R. solani. Sólo las accesiones BG102 y BG107 del banco de germoplasma fueron resistentes a P. capsici y a la mezcla de los tres patógenos. Estos materiales tienen potencial para usarse en programas de mejoramiento genético del chile.

Phytophthora capsici es un oomiceto que ocasiona pérdidas en la producción de chile (Capsicum annuum L.) en el mundo. Actualmente no hay variedades comerciales de chile resistentes a este patógeno y los productos químicos usados para su control promueven el desarrollo de cepas resistentes y daños al ambiente. Por tanto, se usan estrategias como el injerto, que destaca por su inocuidad al ambiente y eficacia para controlar patógenos del suelo. En este estudio se evaluó in vitro la resistencia a P. capsici de cuatro patrones comerciales de chile y del cultivar tipo serrano Criollo de Morelos 334 (CM334). Se seleccionó CM334 por su baja incidencia de síntomas (1%). Se evaluó en invernadero la resistencia a P. capsici de plantas de chile ancho Rebelde sin injertar e injertadas sobre CM334 y se midieron algunas variables morfológicas, así como la producción de frutos comerciales en presencia y ausencia del patógeno. En relación al efecto del patógeno sobre las plantas injertadas, la interacción con P. capsici no afectó el peso de frutos comerciales (FC), pero redujo significativamente el diámetro y área foliar (AF). En ausencia del patógeno las plantas sin injertar tuvieron significativamente mayor altura, peso seco de hojas, AF, peso de FC, y menor índice de cosecha. Sin embargo, todas las plantas de Rebelde sin injertar e inoculadas con P. capsici murieron. El rendimiento de frutos comerciales de Rebelde en ausencia de P. capsici fue 14 t ha-1, mientras que el de Rebelde injertado sobre CM334 fue 11.4 t ha-1 (p0.01). Estas evidencias indican que el uso de CM334 como patrón tiene potencial para la producción de chile en zonas con alta incidencia de P. capsici.

La roya del tallo (Puccinia graminis Persoon f. sp. avenae) disminuye la productividad de avena en México. Las variedades que actualmente se siembran son susceptibles a esta enfermedad. El objetivo de este estudio fue buscar e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistencia a la roya del tallo en cuatro cultivares de avena. En primavera-verano de 2004 se evaluó en campo, en siete localidades, la reacción a la roya del tallo, y en 2005 en invernadero, la reacción a ocho aislados de roya del tallo colectados en diversas localidades del territorio nacional, de las variedades Chihuahua, Obsidiana, Cevamex y Karma. Se utilizaron 30 iniciadores con regiones NBSLRR en el genoma de la avena y 12 ligados a genes de resistencia a roya en gramíneas. La identificación de los marcadores se realizó con base en el concepto de genes análogos de resistencia (RGAs) y el mapa comparativo de la especie. Los resultados de la evaluación mostraron la susceptibilidad de la variedad Chihuahua; Obsidiana y Cevamex fueron moderadamente resistentes y Karma resistente; esta última mostró el mayor número (17) de marcadores polimórficos ligados a genes de resistencia. Los iniciadores: PIC11-K2/PIC11-WEL, Kinase2 D-E/ KQCFA 3-4, PLOOP1-4/WMA1-4, Kinase2 D-E/WMA1- 4, NBS B, F2/R2 y Hv3Lrk, pueden ser indicadores de los genes que confieren resistencia a la roya del tallo.

Malacomeles denticulata es un fruto nativo de México al que recientemente se le ha encontrado características funcionales para proponerlo como una opción frutal. Esta investigación tuvo como objetivo elucidar la variabilidad de doce poblaciones de M. denticulata mediante marcadores Inter Secuencias Simples Repetidas o Intermicrosatélites (ISSR). Todos los ISSR presentaron altos valores en el Contenido de Información Polimórfica (PIC, por sus siglas en inglés) y el índice de diferenciación poblacional de Nei (GST), así como altos porcentajes de polimorfismo. Se crearon tres grupos de variabilidad, donde siete poblaciones de Guanajuato y la población del Tepozán, Querétaro, conformaron un grupo; mientras que las poblaciones de Agua Zarca (Guanajuato), La Joya (Querétaro) y Santa Catarina del Monte (México) conformaron otro. Finalmente, la población de San Miguel Tlaixpan (México) quedó separada como un grupo atípico. De acuerdo con el Análisis Molecular de Varianza (Amova), la variabilidad intrapoblacional representa el 47% y la interpoblacional el 53% de la variabilidad total, lo que concuerda con la variabilidad en caracteres de semilla, pero difiere a lo reportado para marcadores SSR.