Regeneración, transformación y variación somaclonal en fresa (Fragaria x ananassa Duch.)

La fresa(Fragaria x ananassa Duch.) es una planta cuyo fruto es muy apreciado y que está presente en la mayoría de las áreas cultivables del mundo, incluida España, y en particular Andalucía. En este trabajo, se han establecido las bases para abordar su mejora mediante métodos biotecnológicos.Inicialmente, se desarrolló un protocolo de regeneración, a partir de explantos de hoja, que incluye el precultivo en condiciones de oscuridad y posterior transferencia a condiciones de luz (40 µmol.m-2.s-1) en presencia de 2 mg.l-1 BA y 0,5 mg.l-1 AIB. Este protocolo ha permitido regenerar y plantas de los cvs. Chandler y Carisma, así como obtener material transformado. La evaluación, en invernadero, de 16 somaclones de Carisma, mostró la existencia de una gran variabilidad fenotípica; así, la mayoría de ellos tenían una superficie aérea inferior a la del control micropropagado; por otra parte, la capacidad de fructificación también fue muy variable y sólo la mitad de las líneas evaluadas mostraron una producción similar a la del control. La evaluación en invernadero de 26 líneas transgénicas independientes dió unos resultados similares a los obtenidos con el material regenerado no transgénico, lo que parece indicar que la variabilidad observada en líneas transgénicas tiene su base en el proceso de regeneración adventicia más que en el efecto de inserción del transgen. El protocolo desarrollado también se ha utilizado para obtener plantas del cv. Chandler transformadas con el gen Fxacad1 que codifica una cinamil alcohol deshidrogenasa, implicada en la síntesis de lignina y cuya expresión se ha relacionado con la firmeza del fruto de fresa. En la mayoría de las líneas se produjo una cosupresión del gen, alcanzándose niveles de silenciamiento en frutos maduros superiores al 90%, lo que no afectó al crecimiento de la planta ni, en general, a la calidad de los frutos. La firmeza de fruto fue ligeramente inferior al control en la mayoría de las líneas, si bien no se encontró correlación entre el nivel de expresión del gen Fxacad1 y la firmeza. Los resultados obtenidos no parecen indicar que Fxacad1 tenga un papel relevante en la textura del fruto de fresa, pudiendo estar involucrado en otros aspectos del proceso de maduración, como son los relacionados con el aroma. Finalmente, se ha optimizado un protocolo para la obtención y cultivo de protoplastos, así como para la regeneración de plantas, en el cultivar Chandler. El estado fisiológico de la fuente de material y la calidad de los protoplastos obtenidos son críticos, más importantes incluso que las propias condiciones de cultivo. Se ha observado una gran variabilidad morfológica en el material obtenido, tras la evaluación agronómica en condiciones de vivero y campo, fundamentalmente en hábito de crecimiento, capacidad de estolonado, número de foliolos en hoja, capacidad de fructificación y forma de frutos; sin embargo, el nivel de ploidía, cuantificado en algunos de los protoclones, siempre fue idéntico al del control, contrariamente a lo observado por Nyman y Wallin(1992,PCTOC,30:127-133); sin embargo, sí aparecieron diferencias a nivel de marcadores microsatélites

Descripción y estandarización de la iluminación LED para su utilización en el cultivo in vitro de plantas.

Los sistemas basados en tubos fluorescentes de tipo Grolux tienen una capacidad de configuración muy escasa aparte de la mera selección del número de lámparas, su potencia eléctrica y la distancia de separación con las plantas para conseguir los niveles de radiación que se desean obtener. Contrariamente, las lámparas y luminarias LEDs, ofrecen un amplio abanico de parámetros que deben ser caracterizados para poder homogeneizar, estandarizar y contextualizar adecuadamente los experimentos y procesos desarrollados en estas instalaciones. En este trabajo se describen y analizan los parámetros de diseño más relevantes a tener en cuenta en instalaciones de iluminación artificial LED para su uso en cultivo in vitro de plantas: Cantidad de energía radiada incidente en las plantas. Caracterización del espectro de emisión generado. Identificación de emisión lumínica de flujo constante o pulsante. Uniformidad de los niveles de radiación incidente en los distintos puntos de las superficies de trabajo. Calor generado por el equipo de iluminación, en el ambiente de cultivo.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Rhamnogalacturonase lyase gene downregulation in strawberry and its potential on mechanical fruit properties

Strawberry softening is one of the main factors that reduces fruit quality and leads to economically important losses. Textural changes during fruit ripening are mainly due to the dissolution of middle lamellae, a reduction in cell-to-cell adhesion and the weakening of parenchyma cell walls as a result of the action of cell wall modifying enzymes. Functional studies of genes encoding pectinase enzymes (polygalacturonase, pectate lyase and -galactosidase) support a key role of pectin disassembly in strawberry softening. Evidence that RG-I may play an important role in strawberry texture has been obtained from the transient silencing of a RG-lyase gene. Pectins are major components of fruit cell walls and highly dynamic polysaccharides, but due to their heterogeneity the precise relation between the structures and functions is incomplete. In this work, stable transgenic strawberry lines with a rhamnogalacturonate lyase gene (FaRGLyase1) down-regulated have been analyzed. Several transgenic lines showing more than 95% silencing of FaRGLyase1 displayed fruit firmness values higher than control. Cell walls from these lines were extracted and analyzed by ELISA and Epitope Detection Chromatography (EDC). This last technique is based on the detection of specific cell wall oligosaccharide epitopes and provides information on sub-populations of pectins containing homogalacturonan and RG-I domains, but also reveals potential links with other cell wall polysaccharides such as xyloglucan. The results obtained indicate that the silencing of FaRGLyase1 reduces degradation of RG-I backbones, but also homogalacturonan, in cell walls, especially in pectin fractions covalently bound to the cell wall. These changes contribute to the increased firmness of transgenic fruits.This research was supported by FEDER EU Funds and the Ministerio de Economía y Competitividad of Spain (grant reference AGL2014-55784-C2), a Marie Curie IEF within the 7th European Community Framework Programme (reference: PIEF-2013-625270) for SP and a FPI fellowship (BES-2015-073616) to support PR-V. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Transformación vía Agrobacterium tumefaciens para inducir tolerancia a la podredumbre blanca del aguacate

Comunicación presentada en el VII World Avocado Congress, celebrado en Cairns (Australia) del 5 al 9 de septiembre de 2011.[EN] One of the most important limiting factors for avocado production in Spain is the disease caused by the fungus Rosellinia necatrix . Genetic manipulation could be useful for the introduction of fungal resistance traits into this crop. A n efficient Agrobacterium - mediated transformation protocol for avocado using AGL1 Agrobacterium strain and somatic embryos as the target material has been established by our group, although embryo conversion rate into plants needs to be improved. For that reason, we are using the strawberry, another Rosellinia necatrix ́s host, as model species to test the effect of several transgenes (two of fungal origin, chit 42 chitinase and β - 1,3 - glucanase from Trichoderma harzianum , and one of plant origin, At NPR1), on inducing tolerance to this fungus. Strawberry transformation with the β - 1,3 - glucanase gene has allowed the selection of two lines, β6 and β10, with enhanced tolerance to R. necatrix while no positive results were obtained following transformation with the chit - 42 gene. In relation to the At NPR1 gene more than 30 independent transgenic lines have been obtained whose tolerance to R. necatrix is currently under evaluation. Concerning avocado transformation, more than 10 independent transgenic lines (derive d from an embryogenic line of an immature Duke7 zygotic embryo) have been obtained with At NPR1 gene. Plants have been recovered from one line and efforts are underway to recover plants from other lines following micrografting of the transgenic sprouted sho ots onto in vitro germinated seedlings.[ES] Uno de los factores limitantes de la producción de aguacate en España es la enfermedad causada por el hongo R. necatrix. La manipulación genética podría ser de utilidad para introducir caracteres de resistencia en este cultivo. Se ha establecido un sistema eficiente de transformación en aguacate usando la cepa de Agrobacterium AGL1 y células embriogénicas como diana, sin embargo, la conversión en plantas de los embriones transgénicos necesita ser mejorada. Por esta razón, estamos utilizando la fresa, otro huésped de R. necatrix, como especie modelo para testar el efecto de varios transgenes (2 de origen fúngico, la quitinasa chit-42 y la β-1,3-glucanasa de Trichoderma harzianum, y uno derivado de plantas, AtNPR1), en la inducción de tolerancia a este patógeno tras la transformación de esta especie. La transformación de fresa con el gen de β -1,3-glucanasa ha permitido la selección de dos líneas, β6 y β10, con mayor tolerancia a R. necatrix, mientras que no se han obtenido resultados positivos con el gen chit-42. En relación con el gen AtNPR1, se han obtenido más de 30 líneas transgénicas independientes, cuya tolerancia frente a R. necatrix se está evaluando en la actualidad. En relación con la transformación de aguacate, más de 10 líneas transgénicas independientes (derivadas de una línea embriogénica obtenida a partir de un embrión zigótico inmaduro del cv. Duke 7) se han obtenido con el gen AtNPR1. Se han recuperado plantas de una línea y actualmente se está intentando recuperar plantas de otras líneas mediante microinjerto de los embriones transgénicos germinados.Este trabajo se ha realizado en el marco del proyecto AGL2008 - 05453 - C02 - 01/AGR.Peer Reviewe

Health Innovation Point: Report on an innovative preventive experience

[spa] Se presentan los resultados iniciales del uso por la población de una instalación que de manera cómoda, rápida y sencilla facilita el acceso a información preventiva sobre el cáncer –en especial del cáncer de piel– y sobre hábitos de vida saludables, pone a disposición del usuario tecnología terapéutica de crisis cardíacas y detalla el mapa de puntos de asistencia sanitaria más próximos.[eng] We present the initial results of the use by the population of a facility that comfortably, quickly and easily facilitates access to preventive information on cancer –especially skin cancer– and healthy lifestyle habits, makes therapeutic heart attack technology available to the user and offers details of the map of nearest healthcare points

Efecto del silenciamiento de genes que codifican poligalacturonasas sobre el reblandecimiento del fruto de fresa asociado a la maduración

La degradación de las pectinas de la pared celular mediada por poligalacturonasas juega un papel clave en el reblandecimiento de la fresa. Así, el silenciamiento del gen FaPG1 incrementa la firmeza del fruto maduro y alarga su vida postcosecha. Además de FaPG1, en fresa se ha descrito otro gen que codifica una poligalacturonasa específica de maduración, FaPG2. Con el fin de profundizar en el papel de estos genes, se han obtenido plantas transgénicas con el gen FaPG2 silenciado (líneas BPG), así como plantas con FaPG1 y FaPG2 silenciados (líneas ABPG), obtenidas mediante retransformación de una línea antiFaPG1 (APG29) que mostraba un fuerte silenciamiento del gen y un incremento en la firmeza de fruto. Se obtuvieron 24 líneas BPG y 15 ABPG. Estas plantas, junto con la línea APG29 y controles sin transformar, fueron analizadas durante 3 años consecutivos. El 50% de las líneas BPG mostraron mayor firmeza de fruto rojo que el control sin transformar, aunque el incremento en firmeza fue similar al obtenido en la línea APG29. Todas las líneas dobles transformantes dieron frutos de mayor firmeza que el control, siendo los valores ligeramente superiores a los de la línea APG29 en alguna de ellas. A nivel de expresión, las líneas BPG seleccionadas mostraron un silenciamiento del gen FaPG2 que varió entre el 60-70%, e inesperadamente, un silenciamiento significativo de FaPG1, a pesar de la baja homología entre ambos genes. El silenciamiento de FaPG1 en las líneas ABPG fue superior al 95%; sin embargo, el silenciamiento de FaPG2 fue similar al obtenido en las plantas BPG. Estos resultados confirman el papel clave de las poligalacturonasas en el reblandecimiento de la fresa y sugieren la existencia de una regulación compleja en la expresión de ambos genes. Este trabajo ha sido financiado por el proyecto AGL2011-24814 y Fondos FEDERUniversidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Bridging levels of pharmaceuticals in river water with biological community structure in the Llobregat river basin (NE Spain)

A wide range of human pharmaceuticals are present at low concentrations in freshwater systems, particularly in sections of polluted river. These compounds show high biological activity, often associated with a high stability. These characteristics imply a potential impact of these substances on aquatic biota even when present at low environmental concentrations. Low flow conditions in Mediterranean rivers, most of which flow through densely populated areas and are subjected to intensive water use, increase the environmental risk of these emergent compounds. Here, we studied whether pharmaceuticals in river water affect the local benthic community structure (diatoms and invertebrates). For this purpose, we analyzed the occurrence of pharmaceuticals along the Llobregat River and examined the benthic community structure (diatoms and invertebrates) of this system. Some pharmaceutical products in the Llobregat River registered concentrations greater than those cited in the literature. Multivariate analyses revealed a potential causal association between the concentrations of some anti-inflammatories and β-blockers and the abundance and biomass of several benthic invertebrates (Chironomus spp. and Tubifex tubifex). Further interpretation in terms of cause-and-effect relationships is discussed; however, it must be always taken with caution because other pollutants also may have significant contributions. Combined with further community experiments in the laboratory, our approach could be a desirable way to proceed in future risk management decisions

Assessing and forecasting the impacts of global change on Mediterranean rivers. The SCARCE Consolider project on Iberian basins

Introduction The Consolider-Ingenio 2010 project SCARCE, with the full title “Assessing and predicting effects on water quantity and quality in Iberian Rivers caused by global change” aims to examine and predict the relevance of global change on water availability, water quality, and ecosystem services in Mediterranean river basins of the Iberian Peninsula, as well as their socio-economic impacts. Starting in December 2009, it brought together a multidisciplinary team of 11 partner Spanish institutions, as well as the active involvement of water authorities, river basin managers, and other relevant agents as stakeholders. Methods The study areas are the Llobregat, Ebro, Jucar, and Guadalquivir river basins. These basins have been included in previous studies and projects, the majority of whom considered some of the aspects included in SCARCE but individually. Historical data will be used as a starting point of the project but also to obtain longer time series. The main added value of SCARCE project is the inclusion of scientific disciplines ranging from hydrology, geomorphology, ecology, chemistry, and ecotoxicology, to engineering, modeling, and economy, in an unprecedented effort in the Mediterranean area. The project performs data mining, field, and lab research as well as modeling and upscaling of the findings to apply them to the entire river basin. Results Scales ranging from the laboratory to river basins are addressed with the potential to help improve river basin management. The project emphasizes, thus, linking basic research and management practices in a single framework. In fact, one of the main objectives of SCARCE is to act as a bridge between the scientific and the management and to transform research results on management keys and tools for improving the River Basin Management Plans. Here, we outline the general structure of the project and the activities conducted within the ten Work Packages of SCARCE

Effectiveness of an intervention for improving drug prescription in primary care patients with multimorbidity and polypharmacy:Study protocol of a cluster randomized clinical trial (Multi-PAP project)

This study was funded by the Fondo de Investigaciones Sanitarias ISCIII (Grant Numbers PI15/00276, PI15/00572, PI15/00996), REDISSEC (Project Numbers RD12/0001/0012, RD16/0001/0005), and the European Regional Development Fund ("A way to build Europe").Background: Multimorbidity is associated with negative effects both on people's health and on healthcare systems. A key problem linked to multimorbidity is polypharmacy, which in turn is associated with increased risk of partly preventable adverse effects, including mortality. The Ariadne principles describe a model of care based on a thorough assessment of diseases, treatments (and potential interactions), clinical status, context and preferences of patients with multimorbidity, with the aim of prioritizing and sharing realistic treatment goals that guide an individualized management. The aim of this study is to evaluate the effectiveness of a complex intervention that implements the Ariadne principles in a population of young-old patients with multimorbidity and polypharmacy. The intervention seeks to improve the appropriateness of prescribing in primary care (PC), as measured by the medication appropriateness index (MAI) score at 6 and 12months, as compared with usual care. Methods/Design: Design:pragmatic cluster randomized clinical trial. Unit of randomization: family physician (FP). Unit of analysis: patient. Scope: PC health centres in three autonomous communities: Aragon, Madrid, and Andalusia (Spain). Population: patients aged 65-74years with multimorbidity (≥3 chronic diseases) and polypharmacy (≥5 drugs prescribed in ≥3months). Sample size: n=400 (200 per study arm). Intervention: complex intervention based on the implementation of the Ariadne principles with two components: (1) FP training and (2) FP-patient interview. Outcomes: MAI score, health services use, quality of life (Euroqol 5D-5L), pharmacotherapy and adherence to treatment (Morisky-Green, Haynes-Sackett), and clinical and socio-demographic variables. Statistical analysis: primary outcome is the difference in MAI score between T0 and T1 and corresponding 95% confidence interval. Adjustment for confounding factors will be performed by multilevel analysis. All analyses will be carried out in accordance with the intention-to-treat principle. Discussion: It is essential to provide evidence concerning interventions on PC patients with polypharmacy and multimorbidity, conducted in the context of routine clinical practice, and involving young-old patients with significant potential for preventing negative health outcomes. Trial registration: Clinicaltrials.gov, NCT02866799Publisher PDFPeer reviewe