Herramientas biotecnolgicas para el combate de la raza 4 Tropical de Fusarium oxysporum f. sp. cubense en Musa spp.

Panama disease caused b y Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) is one of the most damaging diseasesattacking Musa worldwide. Race 1 caused an epidemic that destroyed the banana export industry based cultivar ‘Gros Michel’ (Musa AAA) in America as well as the disappearance of commercial production of cultivar ‘Manzano’ (Musa AAB) in Cuba. The Foc tropical race 4 (TR4) was first recognized in 1990 in Taiwan, causing serious damage to the standards for the export crops sub Cavendish group in several countries in Southeast Asia. Most troubling is that over 80% banana cultivars produced worldwide are susceptibles to this race, and thus represents a potential risk for producing countries of Latin America and the Caribbean where threat has not yet reached the pathogen. This review was conducted with the aim of presenting the possible implications of the entry into Cuba of tropical race 4 of Panama disease and strategies to prevent future damages caused by the disease. Include aspects of the symptomatology of the disease, mechanisms of infection, pathogenic complexity and dispersion of the pathogen as well as several biotechnological tools against the disease among which are: varietal resistance, resistance inducers and development of tolerant cultivars.Key words: bananas, fungi disease, Fusarium oxysporum, plantains, varietal resistanceEl Mal de Panamá causado por Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc)  es  una  de  las  enfermedades más  nocivas  que  ataca a las musáceas a nivel mundial.  La  raza  1  causó  una  epifitia  que  destruyó la industria de exportación bananera basada en el cv. ‘Gros Michel’ (Musa AAA) en América, así  como  la desaparición  del  cultivo  comercial  del  cv.  ‘Manzano’ (Musa AAB) en Cuba. La raza 4 Tropical de Foc (TR4)se reconoció por primera vez en 1990 en Taiwán, donde causó serios daños en los estándares para la exportación en los cultivos del subgrupo Cavendish en varios países del Sudeste de Asia. Lo más preocupante es que más del 80% de los cultivares de  banano que se producen a nivel mundial son susceptibles a esta raza, por lo que representa una amenaza potencial para los países productores de América Latina y el Caribe donde aún no ha llegado el patógeno. La presente revisión se realizó con el objetivo de presentar las posiblesimplicaciones de la entrada a Cuba de la raza  4 Tropical de Foc y las estrategias para prevenir futuras afectaciones ocasionadas por la enfermedad. Incluye aspectos relacionados con la sintomatología de la enfermedad, mecanismos de infección, complejidad patogénica y dispersión del patógeno así como varias herramientas biotecnológicas para el combate de la enfermedad entre las que se destacan: resistencia varietal, inductores de resistencia y el desarrollo de cultivares tolerantes.Palabras clave: bananos, enfermedades fúngicas, Fusarium oxysporum, plátanos, resistencia varieta

Regeneración de plantas de Dioscorea cayenensis subsp. rotundata Poir cultivar ‘Blanco de Guinea’ a partir de embriones somáticos

Despite the progress made in the production of yam (Dioscorea spp.) seed by both conventional and biotechnological methods, the low disponibility of planting material with physiological and sanitary quality continues to limit the production of this crop on a large scale. Somatic embryogenesis is an alternative for the propagation of plant material and an auxiliary tool for its genetic improvement. The present work was carried out with the aim of to regenerate D. cayenensis subsp. rotundata Poir cultivar ‘Blanco de Guinea’ from somatic embryos. The effect of three culture media on the maturation of somatic embryos and different combinations of 6-BAP and kinetin in MS culture medium for germinating somatic embryos was evaluated. The highest percentage of mature somatic embryos (36.66%) was obtained in MS culture medium with the salts at 50% of their concentration and without plant growth regulators, which favored their subsequent germination (60%) in MS culture medium with kinetin (1.0 mg l-1) and 6-BAP (2.0 mg l-1). The germinated somatic embryos were characterized by the presence of open leaves, well-defined stems with a dark green coloration and small white roots, which they continued their differentiation until forming complete plants at 60 days of culture. Keywords: 6-benzylaminopurine, somatic embryogenesis, kinetin, genetic improvement, yam A pesar de los progresos alcanzados en la producción de semilla de ñame (Dioscorea spp.), tanto por métodos convencionales como biotecnológicos, la escasez de material vegetal de plantación con calidad fisiológica y sanitaria continúa limitando la producción a gran escala de este cultivo. La embriogénesis somática constituye una alternativa para la propagación de material vegetal y una herramienta auxiliar su mejora genética. El presente trabajo se realizó con el objetivo de regenerar plantas de D. cayenensis subsp. rotundata Poir cultivar ‘Blanco de Guinea’ a partir de embriones somáticos. Se determinó el efecto de tres medios de cultivo en la maduración de los embriones somáticos y de diferentes combinaciones de 6-BAP y kinetina en medio de cultivo MS con el objetivo de germinar los embriones somáticos. El mayor porcentaje de embriones somáticos maduros (36.66%) se obtuvo en medio de cultivo MS con las sales al 50% de su concentración y sin reguladores del crecimiento vegetal, lo cual favoreció su posterior germinación (60%) en medio de cultivo MS con kinetina (1.0 mg l-1) y 6-BAP (2.0 mg l-1). Los embriones somáticos germinados se caracterizaron por la presencia de hojas abiertas, tallos bien definidos con una coloración verde oscura y pequeñas raíces de color blanco. Estos continuaron su diferenciación hasta formar plantas completas a los 60 días de cultivo

Obtención de plantas madre de Vasconcellea x helbornii (Badillo) Badillo a partir de estacas en condiciones semicontroladas

The babaco [Vasconcellea x helbornii (Badillo) Badillo] also known as mountain papaya is a native fruit from the highlands of Ecuador and Colombia. The present work was carried out with the objective of establishing a bank of donor plants of the babaco hybrid from cuttings, under semicontrolled conditions. Two-year-old plants grown in greenhouse was used as initial plant material. Subsequently, the stem was divided into different sections of 25 cm in length. These were planted in plastic sheaths with substrate and subjected to a phytosanitary control with 0.5% (v / v) Carbendazim fungicide. At six weeks of culture, the number of rooted cuttings, the number and length of shoots and number of leaves per cutting were quantified. The effect of biostimulant application (GERMO-TB01) was also determined to increase the number of axillary shoots. The results of this work allowed to reach a 100% budding and root formation in the different sections of stem. The best results in the formation of new shoots were reached in explants S1, S2 and S3. However, when applying the biostimulant the formation of new shoots increased to 5.82 per stem sections with better quality. Since the results of this work will be available donor plant material to develop in vitro propagation protocols of this hybrid, with high genetic and phytosanitary quality. Key word: bio-stimulant, donor plant material, greenhouse, rootingEl babaco [Vasconcellea x helbornii (Badillo) Badillo] conocido también como papaya de montaña es una fruta originaria de las zonas altas de Ecuador y Colombia. El presente trabajo se realizó con el objetivo de establecer un banco de plantas donadoras del híbrido babaco, a partir de estacas, bajo condiciones  semicontroladas. Como material vegetal se emplearon  plantas de dos años de edad cultivadas en casas de cultivo. Posteriormente, se dividió el tallo en diferentes secciones de 25 cm de longitud. Estas fueron plantadas en fundas plásticas con sustrato y sometidas a un control fitosanitario con fungicida Carbendazim al 0.5% (v/v) y se cuantificó a las seis semanas de cultivo, el número de estacas enraizadadas, el número y longitud de los brotes y número de hojas por estaca. También se determinó el efecto de la aplicación del bioestimulante (GERMO-TB01) para lograr aumentar el número de brotes axilares.  Los resultados de este trabajo permitieron alcanzar un 100% de brotación y formación de raíces en las diferentes secciones de tallo. Los mejores resultados en la formación de nuevos brotes se alcanzaron en los explante S1, S2 y S3. Sin embargo, al aplicar el bioestimulante la formación de nuevos brotes se incrementó a 5.82 por sección del tallo, con una mejor calidad. Con los resultados de este trabajo se dispondrá de material vegetal donante para desarrollar protocolos de propagación in vitro de este híbrido, con alta calidad genética y fitosanitaria. Palabras clave: bioestimulante, casa de cultivo, enraizamiento, material vegetal donant

Determinación de la dosis letal mínima de fosfinotricina para la selección de transformantes de banano cv. Grande naine (Musa AAA)

The present work had the objective of determining the minimum lethal doses of the selective agent phosphineotricine, to establish the adequate conditions for the selection of genetically transformed cellular embryogenic aggregates of banana cultivar Grande Naine. Schenk and Hildebrandt culture medium, modified by Bieberach, was used , adding different concentrations of the selective agent at (0, 3, 6, 9 and 12 mg. l-1). The evaluation of the survival of the explants was carried out visually to the 30 days of culture using the scale elaborated in this work, as well as the cellular vitality for staining with Diacetate of Fluoresceine (DAF). The concentrations of the selective agent used, were the cause of the plant cells death. This effect was increased when increasing the concentration and the time of exposition from the vegetable material to the culture medium with the selective agent (increase of the toxicity). The minimal lethal doses selected was 6 mg.l-1 because the total necrosis in the banana cells and death of the tissue produced when was observed to the microscope the vitality of the cellular aggregates.Key words: cellular aggregates, genetic transformation, selection agentsEl presente trabajo tuvo como objetivo determinar la dosis letal mínima del agente selectivo fosfinotricina, para establecer las condiciones adecuadas de selección de agregados celulares embriogénicos de banano cv. ‘Grande naine’ transformados genéticamente. Se empleó el medio de cultivo Schenk y Hildebrandt, modificado por Bieberach, al que se adicionaron diferentes concentraciones del agente selectivo (0, 3, 6, 9 y 12 mg. l-1). La evaluación del número de explantes muertos se realizó de forma visual a los 30 días de cultivo con la ayuda de una escala de grados elaborada en el trabajo, así como la vitalidad celular por tinción con Diacetato de Fluoresceína (DAF). Las concentraciones del agente selectivo empleadas provocaron la muerte de las células vegetales. Este efecto se incrementó al aumentar la concentración y el tiempo de exposición del material vegetal al medio con el agente selectivo (incremento de la toxicidad). Se seleccionó como la dosis letal mínima la de 6 mg.l-1, por ser la que produjo necrosis total en las células de banano y muerte del tejido cuando se observó al microscopio la vitalidad de los agregados celulares.Palabras clave: agentes de selección, agregados celulares, transformación genétic

Efecto del uso combinado de dos citoquininas en la multiplicación y regeneración de yemas adventicias de banano cv. ‘Gros Michel’ (Musa AAA)

In breeding programs it is important to have an efficient plants regeneration system. In the cultivar ‘Gros Michel’ (Musa AAA) it is difficult to obtain adventitious buds due to high apical dominance. The present investigation was developed with the objective of determining the effect of cytokinins on the multiplication and regeneration of adventitious buds in that cultivar. Three treatments were established with the combination of 6-BAP and TDZ and each of them separately. Sections of 0.4 mm2 of adventitious buds with one multiplication subculture were used. The number of adventitious buds and shoots formed by explant was quantified every 30 days. Subsequently, it were placed in a culture medium free of growth regulators and after 30 days the percentage of shoots regenerated by explant, the height of the shoot and the number of leaves emitted were evaluated. The results showed that with four subcultures in a culture medium with 6-BAP (2.0 mg l-1) and TDZ (1.0 mg l-1) were achieved 1.5 to 8.0 adventitious buds per explant with 92% regeneration and height greater than 2.0 cm without showing evidence of phenotypic changes. All of the above confirms that the use of these two cytokinins combined at lower concentrations and in a smaller number of subcultures provides greater possibilities for the adventitious buds formation, their multiplication and subsequent regeneration which will enable their use in the Genetic Improvement Programs of bananas. Keywords: genetic improvement, growth regulators, thidiazuronEn los programas de mejoramiento genético es importante contar con un sistema de regeneración de plantas eficiente. En el cultivar ‘Gros Michel’ (Musa AAA) resulta difícil la obtención de yemas adventicias debido a la alta dominancia apical. La presente investigación se desarrolló con el objetivo de determinar el efecto de las citoquininas en la multiplicación y regeneración de yemas adventicias en dicho cultivar.  Se establecieron tres tratamientos 6-BAP y TDZ combinados y cada uno de ellos por separado. Se emplearon secciones de 0.4 mm2 de yemas adventicias con un subcultivo de multiplicación. Cada 30 días se cuantificó el número de yemas adventicias y brotes formados por explante. Posteriormente, se colocaron en un medio de cultivo libre de reguladores del crecimiento y a los 30 días se evaluó el porcentaje de brotes regenerados por explante, la altura del brote y el número de hojas emitidas. Los resultados demostraron que con cuatro subcultivos en un medio de cultivo con 6-BAP (2.0 mg l-1) y TDZ (1.0 mg l-1) se forman entre 1.5 y 8.0 yemas adventicias por explante con 92% de regeneración y altura superior a 2.0 cm, sin mostrar evidencias de cambios fenotípicos. Todo lo anterior confirma que la utilización de estas dos citoquininas combinadas a concentraciones más bajas y en un menor número de subcultivos brinda mayores posibilidades para la formación de yemas adventicias, su multiplicación y posterior regeneración lo cual posibilitará su empleo en los Programas de Mejora Genética de bananos. Palabras clave: mejora genética, reguladores del crecimiento, tidiazuro

Influencia del agente gelificante en la regeneración de plantas de Phaseolus vulgaris L. a partir de callos organogénicos

Genotype, type of explant and concentration of growth regulators have been studied to increase efficiency in plant regeneration of Phaseolus vulgaris L. However, studies on the effect of the gelling agent in shoots induction are not enough. Therefore, the present study aimed to determine the effect of gelling agent on organogenic calli proliferation and shoots regeneration of P. vulgaris cv. `BAT-93', `BAT-304', `BAT-482', `Ica Pijao' and `CIAP 7247F'. Callus fresh weight (g) was determined. Number of calli with shoots, number of shoots per callus and number of hyperhydric shoots was measured in shoots regeneration. Results showed that gelling influenced the calli multiplication and shoot regeneration in the five cultivars. `Ica Pijao', `CIAP7247F' and `BAT-93' showed the highest values in calli fresh weight (g) using microbiological agar E. Besides, `BAT-482' reached the highest value of fresh weight of calli in culture medium hardened with gelrite. `BAT-304' calli showed similar values of fresh weight in both treatments. During regeneration, cultivars `BAT-93' and `CIAP 7247F' showed the highest values in the number of callus with shoots and shoots per callus in culture medium solidified with gelrite. Nevertheless, in this treatment there were more hyperhydric shoots regardless the cultivar.  Keywords: agar, in vitro culture, common bean, gelrite.El genotipo, el tipo de explante y la concentración de los reguladores del crecimiento se han estudiado para incrementar la eficiencia en la regeneración de plantas de Phaseolus vulgaris L. Sin embargo, los estudios sobre el efecto del agente gelificante en la inducción de brotes son escasos. Es por ello, que el presente trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto del agente gelificante sobre la multiplicación de callos organogénicos y la regeneración de brotes de P. vulgaris var. BAT-93, BAT-304, BAT-482, Ica Pijao y CIAP 7247F. Se determinó la masa fresca de los callos (g) y en la regeneración de brotes se cuantificó el número de callos con brotes, el número de brotes por callo y el número de brotes hiperhídricos. Los resultados mostraron que el gelificante influyó en la multiplicación de los callos y regeneración de brotes en las cinco variedades. Se encontró que Ica Pijao, CIAP7247F y BAT-93, mostraron los mayores valores en la masa fresca (g) de los callos cuando se empleó agar microbiológico E. Sin embargo, `BAT-482' alcanzó el mayor valor de masa fresca de los callos en medio de cultivo endurecido con gelrite. Los callos de `BAT-304' presentaron valores de masa fresca similares en los dos tratamientos. En la regeneración las variedades `BAT-93' y `CIAP 7247F' mostraron los mayores valores en el número de callos con brotes y brotes por callo en medio de cultivo solidificado con gelrite. No obstante, en este tratamiento hubo mayor número de brotes hiperhídricos independientemente del cultivar.  Palabra clave: agar, cultivo in vitro, frijol común, gelrite