Regeneración in vitro de Spartina argentinensis Parodi

Spartina argentinensis Parodi es la especie dominante en comunidades halófitas que ocupan alrededor de 20.000 km2 en la Provincia de Santa Fe, Argentina. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un método simple para la regeneración de plantas in vitro de S. argentinensis que podría ser utilizado para la investigación básica y aplicada. Se utilizaron como explantes, segmentos basales de hojas de plantas jóvenes y maduras, puntas de raíces e inflorescencias inmaduras. El medio de cultivo utilizado para callos, brotes e inducción de raíces consistió en la base salina de Murashige y Skoog (MS) suplementado con diferentes reguladores del crecimiento vegetal (2,4-D; BAP ó ANA). La mayoría de los explantes (con excepción de las puntas de raíces) mostró una proliferación celular y formación de callos después de 30 días de cultivo. Sólo las inflorescencias inmaduras regeneraron brotes y raíces cuando los callos se incubaron en sales MS con 2,4-D y BAP (0,1 y 0,01 mg.l-1, respectivamente), posteriormente los callos se transfirieron a medio de inducción de brotes (sales MS, 0,5 mg.l-1 BAP) y luego a medios de inducción de raíz (MS y 0,5 mg.l-1NAA). Las plantas regeneradas se evaluaron para detectar anomalías morfológicas y el contenido de lignina de sus hojas. El análisis histológico de los callos mostró que los brotes y las raíces se originaron vía organogénica. Un bajo porcentaje de las plantas regeneradas mostraron deficiencia de clorofila (plantas albinas) y otras anomalías morfológicas. Entre las plantas regeneradas se detectaron variaciones significativas en el contenido de lignina. El protocolo que se describe en este trabajo podría ser utilizado para la regeneración in vitro de plantas de S. argentinensis y la selección de variantes somaclonales para futuros planes de mejoramientoSpartina argentinensis Parodi is the dominant species of the temporally-flooded halophyte communities of the Santa Fe Province, Argentina. It occupies around 20,000 km2 and it is mainly used as low-cost impute forage for cattle production. The objective of this work was to develop a simple method for in vitro plant regeneration of S. argentinensis that could be used for fundamental and applied research. Leaf-basal segments from both young and mature plants, roots tips and immature inflorescences were used as explants. Culture media for calli, shoot, and root induction consisted of Murashige & Skoog salts supplemented with different plant growth regulators (2,4-D; BAP or ANA). Most of the explants (with the exception of root tips) showed cell proliferation and calli formation after 30 days of culture. However, only immature inflorescences responded to shoot and root induction when calli were incubated on MS salts plus 2,4_D and BAP (0.1 and 0.01 mg.L-1, respectively), transferred to shoot inductionmedia (MS salts plus BAP, 0.5 mg.L-1) and then to root induction media (MS slts plus NAA 0.5 mg.L-1). Regenerated plants were evaluated for morphological abnormalities and lignin content. Historical analysis of regenerating calli showed that shoots and roots originated via organogenesis. A low proportion of regenerated plants resulted with deficiency in chlorophyll (albino plants) and other morphological abnormalities. Interestingly, significant variations in the lignin content were detected between regenerated plants. The protocol described in this work could be used ordinarily for S. argentinensis in vitro plant regeneration and selecting somaclonal variants for breeding purposes.Fil: Bueno, Mirian Susana. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Sorrequieta, Juan Ignacio. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Feldman, Susana Raquel. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Universidad Nacional de Rosario; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; Argentin

Transcriptome analysis of seed development in apomictic Paspalum notatum

The seed developmental process involves various tissues with several ploidy levels and different genetic origins. Therefore, its characterisation at the transcriptome level is certainly a challenge. The hypothesis of endosperm balance number (EBN) postulates that each species has an effective number that is important for normal endosperm and seed development to occur. Understanding endosperm formation in apomictic plants is crucial for the perspective of transferring apomixis to sexual species of agronomic interest. Since sexual tetraploid Paspalum plants fit the EBN premise, the EBN insensitivity observed in apomictic plants might be a requirement for the spread of pseudogamous apomixis. Crosses using several cytotypes of Paspalum notatum were made in order to induce the development of seeds with different maternal/paternal genomic ratios in the endosperm. A transcriptome characterisation of ovaries 3 h after pollination was performed using cDNA-AFLP methodology. Forty-six of the 100 differentially expressed transcript-derived fragments (DETDFs) were specifically found in crosses in which apomictic plants were used as the female parent and presented a predicted m : p ratio in the endosperm that was different to the 2:1 requirement of the EBN. Moreover, 12 of the DETDFs presented identity with proteins that were differentially expressed in response to changes in the levels of extracellular ATP (eATP) in Arabidopsis cell suspension cultures. eATP is an important molecular switch in plants that tightly controls organellar energy metabolism and activates gene expression controlling specific growth and developmental programmes. The results suggest that eATP-mediated signalling could be involved in the regulation of endosperm development.Fil: Felitti, Silvina Andrea. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biologia Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cientifico Tecnológico Rosario; ArgentinaFil: Acuña, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biologia Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Quarin, Camilo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentin

Temporal and spatial expression of genes involved in DNA methylation during reproductive development of sexual and apomictic Eragrostis curvula

Recent reports in model plant species have highlighted a role for DNA methylation pathways in the regulation of the somatic-to-reproductive transition in the ovule, suggesting that apomixis (asexual reproduction through seeds) likely relies on RdDM downregulation. Our aim was therefore to explore this hypothesis by characterizing genes involved in DNA methylation in the apomictic grass Eragrostis curvula. We explored floral transcriptomes to identify homologs of three candidate genes, for which mutations in Arabidopsis and maize mimic apomixis (AtAGO9/ZmAGO104, AtCMT3/ZmDMT102/ZmDMT105, and AtDDM1/ZmCHR106), and compared both their spatial and temporal expression patterns during reproduction in sexual and apomictic genotypes. Quantitative expression analyses revealed contrasting expression patterns for the three genes in apomictic vs sexual plants. In situ hybridization corroborated these results for two candidates, EcAGO104 and EcDMT102, and revealed an unexpected ectopic pattern for the AGO gene during germ line differentiation in apomicts. Although our data partially support previous results obtained in sexual plant models, they suggest that rather than an RdDM breakdown in the ovule, altered localization of AtAGO9/ZmAGO104 expression is required for achieving diplospory in E. curvula. The differences in the RdDM machinery acquired during plant evolution might have promoted the emergence of the numerous apomictic paths observed in plants.Fil: Selva, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Siena, Lorena Adelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Rodrigo, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Garbus, Ingrid. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Zappacosta, Diego Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Romero, José Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Pessino, Silvina Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Leblanc, O.. Universidad de Montpellier; AlemaniaFil: Echenique, Carmen Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentin

Construction of AFLP-based cosegregation groups of tetraploid Plicatula species and identification of markers linked to apomixis

Most species of Plicatula are important native forages. This work aimed to build framework cosegregation groups of the apomictic tetraploid race of Paspalum guenoarum cv. Rojas and localize the locus controlling apomixis in the species. An interspecific population derived from crossing a completely sexual tetraploid plant of P. plicatulum and an apomictic tetraploid individual of P. guenoarum cv. Rojas was used. Both, disomic and tetrasomic inheritance were detected in both parental genotypes. In P. guenoarum, ten cosegregation groups were built, including 50 markers expanding for 583 cM. The estimated genome coverage was 63.95%. The apomixis locus was located in the linkage group M8, together with seven other loci (four paternal and three biparental markers). The group extended for 59 cM. The four paternal markers showed strong linkage to apomixis, and two of them mapped at 4 and 7 cM at both sides of the locus. Five female linkage groups were constructed with markers segregating from P. plicatulum. One of them (F3) being homologous to the male group carrying apomixis. The linkage groups presented here constitute the first genetic frame for species of Plicatula group. Moreover, molecular markers linked to apomixis in P. guenoarum can assist fundamental research and breeding programs.La mayoría de las especies de Plicatula son importantes forrajeras nativas. El objetivo de este trabajo fue construir grupos de cosegregación marco de la raza tetraploide apomíctica de Paspalum guenoarum cv. Rojas y localizar el locus que controla la apomixis en la especie. Se empleó una población interespecífica, derivada del cruzamiento entre una planta tetraploide completamente sexual de P. plicatulum y un individuo tetraploide apomíctico de P. guenoarum cv. Rojas. En ambos parentales se observó tanto herencia disómica como tetrasómica. En P. guenoarum se construyeron diez grupos de cosegregación, incluyendo 50 marcadores distribuidos en 583 cM. La cobertura estimada del genoma fue de 63,95 %. El locus de la apomixis se localizó en el grupo de ligamiento M8, junto a otros siete loci (cuatro marcadores paternos y tres biparentales), distribuidos en 59 cM. Los cuatro marcadores paternos mostraron fuerte ligamiento a la apomixis, y dos de ellos mapearon a 4 y 7 cM a ambos lados del locus. Se construyeron cinco grupos de ligamiento femeninos con marcadores segregantes de P. plicatulum, uno de ellos (F3) homólogo al grupo masculino que porta la apomixis. Los grupos de ligamiento que aquí se presentan constituyen el primer marco genético para especies del grupo Plicatula. Además, los marcadores moleculares ligados a la apomixis en P. guenoarum serán útiles a la investigación básica y a los programas de mejoramiento.Fil: Aguilera, Patricia Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; Argentina. Instituto de Biotecnología Misiones; ArgentinaFil: Galdeano, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Quarin, Camilo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Espinoza, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; Argentin

Analysis of variation for apomictic reproduction in diploid Paspalum rufum

Background and Aims: The diploid cytotype of Paspalum rufum (Poaceae) reproduces sexually and is self-sterile; however, recurrent autopolyploidization through 2n + n fertilization and the ability for reproduction via apomixis have been documented in one genotype of the species. The objectives of this work were to analyse the variation in the functionality of apomixis components in diploid genotypes of P. rufum and to identify individuals with contrasting reproductive behaviours. Methods: Samples of five individuals from each of three natural populations of P. rufum (designated R2, R5 and R6) were used. Seeds were obtained after open pollination, selfing, conspecific interploidy crosses and interspecific interploidy self-pollination induction. The reproductive behaviour of each plant was determined by using the flow cytometric seed screen (FCSS) method. Embryo sacs were cleared using a series of ethanol and methyl salicylate solutions and observed microscopically. Key Results: In open pollination, all genotypes formed seeds by sexual means and no evidence of apomeiotic reproduction was detected. However, in conspecific interploidy crosses and interspecific interploidy self-pollination induction, variations in the reproductive pathways were observed. While all plants from populations R2 and R6 formed seeds exclusively by sexual means, three genotypes from the R5 population developed seeds from both meiotic and aposporous embryo sacs, and one of them (R5#49) through the complete apomictic pathway (apospory + parthenogenesis + pseudogamy). Cytoembryological observations revealed the presence of both meiotic and aposporous embryo sacs in all the genotypes analysed, suggesting that parthenogenesis could be uncoupled from apospory in some genotypes. Conclusions: The results presented demonstrate the existence of variation in the functionality of apomixis components in natural diploid genotypes of P. rufum and have identified individuals with contrasting reproductive behaviours. Genotypes identified here can be crossed to generate segregating populations in order to study apomixis determinants at the diploid level. Moreover, analysis of their expression patterns, quantification of their transcript levels and an understanding of their regulation mechanisms could help to design new strategies for recreating apomixis in a diploid genome environment.Fil: Delgado Benarroch, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biología Molecular; ArgentinaFil: Galdeano, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Sartor, Maria Esperanza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Quarin, Camilo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Espinoza, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentin

A High-Density Linkage Map of the Forage Grass Eragrostis curvula and Localization of the Diplospory Locus

Eragrostis curvula (Schrad.) Nees (weeping lovegrass) is an apomictic species native to Southern Africa that is used as forage grass in semiarid regions of Argentina. Apomixis is a mechanism for clonal propagation through seeds that involves the avoidance of meiosis to generate an unreduced embryo sac (apomeiosis), parthenogenesis, and viable endosperm formation in a fertilization-dependent or -independent manner. Here, we constructed the first saturated linkage map of tetraploid E. curvula using both traditional (AFLP and SSR) and high-throughput molecular markers (GBS-SNP) and identified the locus controlling diplospory. We also identified putative regulatory regions affecting the expressivity of this trait and syntenic relationships with genomes of other grass species. We obtained a tetraploid mapping population from a cross between a full sexual genotype (OTA-S) with a facultative apomictic individual of cv. Don Walter. Phenotypic characterization of F1 hybrids by cytoembryological analysis yielded a 1:1 ratio of apomictic vs. sexual plants (34:27, X2 = 0.37), which agrees with the model of inheritance of a single dominant genetic factor. The final number of markers was 1,114 for OTA-S and 2,019 for Don Walter. These markers were distributed into 40 linkage groups per parental genotype, which is consistent with the number of E. curvula chromosomes (containing 2 to 123 markers per linkage group). The total length of the OTA-S map was 1,335 cM, with an average marker density of 1.22 cM per marker. The Don Walter map was 1,976.2 cM, with an average marker density of 0.98 cM/marker. The locus responsible for diplospory was mapped on Don Walter linkage group 3, with other 65 markers. QTL analyses of the expressivity of diplospory in the F1 hybrids revealed the presence of two main QTLs, located 3.27 and 15 cM from the diplospory locus. Both QTLs explained 28.6% of phenotypic variation. Syntenic analysis allowed us to establish the groups of homologs/homeologs for each linkage map. The genetic linkage map reported in this study, the first such map for E. curvula, is the most saturated map for the genus Eragrostis and one of the most saturated maps for a polyploid forage grass species.Fil: Zappacosta, Diego Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Gallardo, Jimena Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Carballo, José. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Meier, Mauro Sebastián. Asociacion de Cooperativas Argentinas.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rodrigo, Juan Manuel. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Gallo, Cristian Andrés. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Selva, Juan Pablo. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; ArgentinaFil: Stein, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; ArgentinaFil: Albertini, Emidio. Università di Perugia; ItaliaFil: Echenique, Carmen Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentin

Construcción de un mapa genético preliminar de yerba mate (Ilex paraguariensis): construction of a preliminary genetic linkage map of yerba mate (Ilex paraguariensis)

Las hojas de la yerba mate se utilizan para la preparación del mate, una infusión de profunda raigambre histórica, social y cultural en sudamérica. Su cultivo reviste importancia estratégica para varios países de la región, especialmente Argentina, Brasil y Paraguay. Nuestro objetivo fue establecer una población segregante y construir un mapa de ligamiento genético preliminar de esta especie para facilitar la futura identificación de loci asociados con caracteres de interés agronómico. Dos genotipos genéticamente divergentes con comportamiento contrastante respecto a la tolerancia a sequía se seleccionaron como progenitores femenino y masculino. Mediante cruzamientos controlados y rescate de embriones, se estableció una población F tipo 1 ?pseudo-test cross? de 700 individuos, con potencial para extenderse hasta 1900. Un subgrupo de 117 plantas fue empleado para construir un mapa genético marco. Se ensayaron 5 combinaciones de cebadores de AFLP y 16 cebadores de RAPDs, para generar 119 marcadores informativos, de los cuales el 68,9% se ajustó a los valores de segregación mendeliana esperados. El análisis de ligamiento se realizó con el programa JoinMap 3.0. Los marcadores originados en cada progenitor se analizaron independientemente para generar un mapa femenino formado por 11 grupos de ligamiento y otro masculino con 16 grupos. Las distancias genéticas cubiertas por los mismos fueron de 223 cM y 678 cM, respectivamente. Este trabajo permitió establecer una progenie de mapeo segregante para yerba mate y construir un mapa genético preliminar que podrá usarse como base para la futura identificación de marcadores ligados a genes de interés agronómico.The “yerba mate” leaves are used to make an infusion named “mate tea”, which is deeply rooted in the historical, social and cultural tradition of South America. Its sustainable use is of strategic significance to several countries of this region, particularly Argentina, Brazil and Paraguay. Our objective was to establish a segregating population and build a framework genetic map, in order to contribute to the future identification of loci associated with desirable traits. Two genetically divergent genotypes with contrasting drought tolerance capacity were selected as female and male parents. A “pseudo-test cross” F1 population of 700 individuals, with potential to be extended to 1900 individuals, was produced after controlled crossing followed by embryo rescue. A subset of 117 plants was used to produce a framework genetic map. Five AFLP primer combinations and 16 RAPD primers generated 119 informative markers, out of which 68.9% showed the expected Mendelian segregation values. Linkage analyses were carried out by using Joinmap 3.0. Markers originated from each progenitor were independently evaluated to generate a female map including 11 linkage groups and a male one with 16 linkage groups. Total genetic distances covered by the female and male maps were 223 cM and 678 cM, respectively. This work allowed the establishment of a yerba mate segregating population and the construction of a preliminary genetic map, which will be used as a framework for the future identification of markers linked to genes of interest.Fil: Stein, Juliana. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Luna, Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Espasandin, Fabiana Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Sartor, Maria Esperanza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Espinoza, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Sansberro, Pedro Alfonso. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Pessino, Silvina Claudia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentin

Construction of a preliminary genetic linkage map of yerba mate (Ilex paraguariensis)

Las hojas de la yerba mate se utilizan para la preparación del mate, una infusión de profunda raigambre histórica, social y cultural en Sudamérica. Su cultivo reviste importancia estratégica para varios países de la región, especialmente Argentina, Brasil y Paraguay. Nuestro objetivo fue establecer una población segregante y construir un mapa de ligamiento genético preliminar de esta especie para facilitar la futura identificación de loci asociados con caracteres de interés agronómico. Dos genotipos genéticamente divergentes con comportamiento contrastante respecto a la tolerancia a sequía se seleccionaron como progenitores femenino y masculino. Mediante cruzamientos controlados y rescate de embriones, se estableció una población F tipo 1 “pseudo-test cross” de 700 individuos, con potencial para extenderse hasta 1900. Un subgrupo de 117 plantas fue empleado para construir un mapa genético marco. Se ensayaron 5 combinaciones de cebadores de AFLP y 16 cebadores de RAPDs, para generar 119 marcadores informativos, de los cuales el 68,9% se ajustó a los valores de segregación mendeliana esperados. El análisis de ligamiento se realizó con el programa JoinMap 3.0. Los marcadores originados en cada progenitor se analizaron independientemente para generar un mapa femenino formado por 11 grupos de ligamiento y otro masculino con 16 grupos. Las distancias genéticas cubiertas por los mismos fueron de 223 cM y 678 cM, respectivamente. Este trabajo permitió establecer una progenie de mapeo segregante para yerba mate y construir un mapa genético preliminar que podrá usarse como base para la futura identificación de marcadores ligados a genes de interés agronómico.Fil: Stein, Juliana. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Luna, Claudia Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Espasandin, Fabiana Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Sartor, Maria Esperanza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Espinoza, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Sansberro, Pedro Alfonso. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Pessino, Silvina Claudia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentin

Development of a modified transformation platform for apomixis candidate genes research in Paspalum notatum (bahiagrass)

Abstract The aim of this work was to improve existing transformation protocols and to transform specific genotypes of Paspalum notatum (bahiagrass) for functional analyses of candidate genes involved in reproduction. Three different explants were assayed for in vitro plant regeneration: mature seeds, mature embryos, and shoot meristems. Plant regeneration was achieved with all explant types, but mature seeds produced the optimal rate (78.0%) and were easiest to manipulate. A method based on serial re-induction of calli from meristems of the regenerated lines was also developed, which could be useful in plant breeding strategies pursuing somaclonal variation. Transient transformation experiments were performed on calli obtained from mature seeds using a compressed helium gene gun. Transient transformation constructs included anthocyanin-synthesis genes cloned under the CAMV 35S promoter and an enhanced green fluorescent protein gene (egfp) driven by the rice actin1 (act1) promoter. Selection curves for ammonium glufosinate were developed in order to determine the optimal selective pressure for stable transformation (1.0 mg/L). Stable co-transformation experiments were carried out with two different constructs containing: (1) the reporter egfp gene cloned under the rice act1 promoter and (2) the selector bar gene driven by the ubiquitin promoter. A total of 27 (64.2%) transgenic plants out of 42 resistant plants analyzed were obtained. The presence of the transgenes in regenerated plants was confirmed by polymerase chain reaction and DNA gel blot analysis. Gene expression was demonstrated by eGFP fluorescence detection and in vivo assays for ammonium glufosinate tolerance. This platform is being used to generate transgenic plants of P. notatum to analyze the function of apomixis-associated candidate genes.Fil: Mancini, Micaela. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biología Molecular; ArgentinaFil: Woitovich Valetti, Nadia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cientifico Tecnológico Rosario; ArgentinaFil: Permingeat, Hugo Raúl. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biología Molecular; ArgentinaFil: Podio, Maricel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Siena, Lorena Adelina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cientifico Tecnológico Rosario; ArgentinaFil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); ArgentinaFil: Pessino, Silvina Claudia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cientifico Tecnológico Rosario; ArgentinaFil: Felitti, Silvina Andrea. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cientifico Tecnológico Rosario; Argentin

Characterization and expression analysis of Somatic Embryogenesis Receptor Kinase (SERK) genes in sexual and apomictic Paspalum notatum

The Somatic Embryogenesis Receptor Kinase (SERK) gene plays a fundamental role in somatic embryogenesis of angiosperms, and is associated with apomixis in Poa pratensis. The objective of this work was to isolate, characterize and analyze the expression patterns of SERK genes in apomictic and sexual genotypes of Paspalum notatum. A conserved 200-bp gene fragment was amplified from genomic DNA with heterologous primers, and used to initiate a chromosomal walking strategy for cloning the complete sequence. This procedure allowed the isolation of two members of the P. notatum SERK family; PnSERK1, which is similar to PpSERK1, and PnSERK2, which is similar to ZmSERK2 and AtSERK1. Phylogenetic analyses indicated that PnSERK1 and PnSERK2 represent paralogous sequences. Southern-blot hybridization indicated the presence of at least three copies of SERK genes in the species. qRT-PCR analyses revealed that PnSERK2 was expressed at significantly higher levels than PnSERK1 in roots, leaves, reproductive tissues and embryogenic calli.Moreover, in situ hybridization experiments revealed that PnSERK2 displayed a spatially and chronologically altered expression pattern in reproductive organs of the apomictic genotype with respect to the sexual one. PnSERK2 is expressed in nucellar cells of the apomictic genotype at meiosis, but only in the megaspore mother cell in the sexual genotype. Therefore, apomixis onset in P. notatum seems to be correlated with the expression of PnSERK2 in nucellar tissue.Fil: Podio, Maricel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentina; Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Laboratorio de Biologia Molecular; Argentina;Fil: Felitti, Silvina Andrea. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Laboratorio de Biologia Molecular; Argentina;Fil: Siena, Lorena Adeli. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Laboratorio de Biologia Molecular; Argentina;Fil: Delgado Benarroch, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentina; Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina;Fil: Mancini, Micaela. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Laboratorio de Biologia Molecular; Argentina;Fil: Seijo, Jose Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentina;Fil: Gonzalez, Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentina;Fil: Pessino, Silvina Claudia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Laboratorio de Biologia Molecular; Argentina;Fil: Ortiz, Juan Pablo Amelio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste (i); Argentina; Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina; Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.agrarias. Laboratorio de Biologia Molecular; Argentina