Avances y tendencias en mejoramiento genético de vainilla

Vanilla beans (Vanilla planifolia Jacks. ex Andrews) are the natural source of vanillin and are internationally considered a product of high commercial value. However, vanilla cultivation presents different problems that have prompted the development of research for its genetic improvement, encompassing various strategies to achieve this purpose. They have developed prospecting works for the establishment of germplasm banks, evaluated sexual intra and interspecific hybridization. Besides, they have used biotechnological tools, particularly those based on plant tissue culture techniques, to achieve in vitro conservation of available germplasm. Similarly, they are intended to broaden the genetic base through mutagenesis induction combined with selection techniques against different stress agents, perform somatic hybridization through protoplast fusion, and gene insertion using genetic engineering techniques. Although the improvement of vanilla began in the middle of the last century, only one variety of vanilla has been registered worldwide. Biotechnology promotes the generation and selection of promising material; however, there is still a lack of field results that show an advanced stage of these improvement works. Bottom line, there are still many aspects to consider in the improvement of this valuable crop.Las vainas de la vainilla (Vanilla planifolia Jacks. ex Andrew) son la fuente natural de vainillina e internacionalmente son consideradas un producto de alto valor comercial. Sin embargo, el cultivo de vainilla presenta varios problemas que han impulsado el desarrollo de investigaciones para su mejoramiento genético mediante diversas estrategias. Estas investigaciones han desarrollado trabajos de prospección para establecer bancos de germoplasma y evaluado la hibridación sexual intra e interespecífica. Además, han empleado herramientas biotecnológicas, particularmente las basadas en el uso de las técnicas de cultivo de tejidos vegetales, para conservar in vitro el germoplasma disponible. Asimismo, han intentado ampliar la base genética combinando la inducción de mutagénesis con técnicas de selección ante diferentes agentes de estrés, hacer hibridación somática mediante fusión de protoplastos y usar técnicas de ingeniería genética para la inserción de genes. A pesar de que el mejoramiento de vainilla se inició desde mediados del siglo pasado, solo se ha registrado una variedad de vainilla a nivel mundial. A la fecha, la biotecnología está impulsando la generación y selección de material promisorio, sin embargo, aún faltan más resultados de campo que muestren una etapa avanzada de estos trabajos de mejoramiento. En conclusión, aún quedan aspectos por retomar en el mejoramiento de este valioso cultivo

Zamia inermis, the more threatened cycad of Mexico

Zamia inermis (Zamiaceae) es una cícada rara, endémica y actualmente listada en Peligro Crítico de Extinción. De la misma, sólo se conoce una población compuesta de tres subpoblaciones, que se encuentra distribuido en tan sólo 2,5 km2 de pastizales y bosques estacionalmente secos y fragmentados. Durante la década de los 70's y 80s se sustrajeron ilegalmente muchas plantas para comercio, por lo que su población actual estimada está compuesta entre 300 y 700 ejemplares. Además, debido a la ausencia de su polinizador natural, un escarabajo, esta especie presenta un reclutamiento extremadamente bajo y su diversidad genética está insuficientemente representada en esta singular población. Por todas estas razones se le considera como las cícada mexicana que se encuentra en mayor riesgo de extinción.Zamia inermis (Zamiaceae) is a rare endemic and critically threatened species of cycad, with only one known population, composed of three subpopulations. The total population is distributed in only 2.5 km2 on grassland and fragmented seasonally dry forest. Many plants have been illegally removed for the ornamental plant trade during the 1970´s and 80s and its current population is estimated between 300 and 700 individuals, with extremely poor recruitment due to absence of its natural beetle pollinator. Additionally, its genetic diversity is under represented in this unique population, and for these reasons this species should be considered as the Mexican cycad at greatest extinction risk.A CONACYT por el apoyo financiero brindado al Proyecto de Ciencia Básica 152073

Conservation strategies of Zamia furfuracea L. f. (Zamiaceae, Cycadales): an "Endangered" species with a wide potential use

Zamia furfuracea es una planta endémica del Estado de Veracruz, que posee un gran valor ornamental y un alto potencial de uso. Está catalogada como especie “En Peligro” de extinción debido a que, en las últimas cuatro décadas, fueron extraídas semillas e incluso individuos adultos de sus poblaciones naturales de forma ilegal, reduciéndolas hasta en un 40%. Por tal motivo, se desarrolló el presente trabajo con el objetivo de establecer un enfoque integral para su manejo y conservación, tanto a nivel local como regional. Para ello se identificaron y evaluaron diversos índices de fragmentación que están incidiendo en sus poblaciones y se realizaron estudios sobre su biología reproductiva, demografía y diversidad genética. Se encontró que aunque todas las poblaciones se encuentran afectadas por diferentes agentes de perturbación, todos ellos han estado afectando la viabilidad y germinación de las semillas así como la supervivencia de los individuos juveniles. Con base a los resultados obtenidos se proponen diferentes estrategias de conservación para cada una de las poblaciones estudiadas. Concluyendo que la mejor alternativa para la preservación de la especie, requiere la combinación de diferentes estrategias de conservación in situ y ex situ, dando mayor o menor peso a cada una, en función de la situación de cada una de las poblaciones estudiadas.Zamia furfuracea is an endemic plant of the State of Veracruz, which has a great ornamental value and high potential for use. It is listed as an “Endangered” species, because in the last four decades, seeds and even adult individuals were illegally extracted from their natural populations, reducing them by up to 40%. For this reason, the present work was aimed to establish a comprehensive approach for its management and conservation, both at the local and regional level. To this end, several fragmentation indices that are affecting their populations were identified and evaluated, and studies were carried out on their reproductive biology, demography and genetic diversity. It was found that although all the populations are affected by different disturbance agents, all of them have been affecting the viability and germination of the seeds as well as the survival of the juvenile individuals. Based on the results obtained, different conservation strategies are proposed for each of the populations studied. Concluding that the best alternative for the preservation of the species, requires the combination of different conservation strategies in situ and ex situ, giving more or less weight to each, depending on the situation of each of the populations studied

Biotechnological techniques for obtaining genotypes of Vanilla planifolia Jacks. resistant to Fusarium oxysporum f. sp. vanillae

El principal problema que enfrenta el cultivo de vainilla en el mundo es su susceptibilidad a plagas y enfermedades. Dentro de ellas destaca la pudrición de raíz y tallo causado por Fusarium oxysporum f. sp. vanillae. A pesar de ser México centro de origen y domesticación de la vainilla (Vanilla planifolia) actualmente no se cuentan con materiales genéticos resistentes a este patógeno, ni con métodos de control efectivos a esta enfermedad. Por ello, el Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada (INBIOTECA) de la Universidad Veracruzana, Veracruz, México, desde hace siete años, ha emprendido un programa de mejoramiento genético/biotecnológico con el fin de obtener genotipos de vainilla resistente a este patógeno fúngico que puedan contribuir a frenar la pérdida de diversidad genética existente en el cultivo.The main problem facing the cultivation of vanilla in the world is its susceptibility to pests and diseases. Among them, root and stem rot caused by Fusarium oxysporum f. sp. vanillae Although Mexico is the center of origin and domestication of vanilla (0), there are currently no genetic materials resistant to this pathogen, nor effective control methods for this disease. Therefore, the Institute of Biotechnology and Applied Ecology (INBIOTECA) of the Veracruzana University, Veracruz, Mexico, for seven years, has undertaken a program of genetic/biotechnological improvement in order to obtain vanilla genotypes resistant to this fungal pathogen that can in turn slow the loss of genetic diversity present in the crop.Agradecemos al Programa de Mejoramiento del Profesorado (PROMEP) por el financiamiento otorgado al proyecto de Red: “Bases Biotecnológicas para el Mejoramiento Genético de Vanilla planifolia”, que integra el cuerpo académico UV-CA-234. El primer autor ( M A R M) agradece al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) por la beca n° 275736, que permitió la realización de este trabajo

Establecimiento de las bases biotecnológicas y ecológicas en la mejora genética de Vanilla planifolia Jacqs. (Orchidaceae)

Vanilla planifolia Jacks is a genetic resource of socio-economic importance to the State of Veracruz, México. However, in recent years, this culture is facing a serious problem due to the fall of its fruits. To contribute to the conservation, improvement and management of V. planifolia, it has been developed a network project for the strengthening of academic bodies sponsored by the Secretariat of public education. This paper presents some of the progress made in this context

Variación epigenética y su impacto en la biodiversidad

Recent advances in the field of genomics have opened up new perspectives for understanding the influence of the environment on genome expression. Epigenetics can provide a broad overview on the study of genetic variation and its impact on biological diversity. Epigenetic processes play an important role in natural variation and microevolution by generating a great number of polymorphisms on which natural selection can act on. This paper discusses gene expression modification by diverse dynamic processes, the structure of DNA formed by silent introns, repetitive elements, and DNA methylation and histone acetylation. The resulting impact on biodiversity is also discussed

Isoenzyme polymorphism in Pinus hartwegii Lindl. population from Cofre de Perote, Ver., México

Se utilizó la técnica electroforética en gel de poliacrilamida (PAGE) para evaluar la variación en la composición de cuatro sistemas isoenzimáticos (esterasas, fosfatasas ácidas, aspartato aminotransferasas y polifenoloxidasas) en la población de Pinus hartwegii del Parque Nacional Cofre de Perote en Veracruz, México, con el fin de contribuir a establecer futuros programas de conservación de este valioso recurso forestal. Los resultados obtenidos mostraron la presencia de 29 isoformas. Estas se presentaron en mayor número de bandas en los sistemas: esterasas, aspartato aminotransferasa y polifenoloxidasa, detectándose una variación intrapoblacional sustancial (86,2%).We used the electrophoretic technique on polyacrylamide gel (PAGE) to evaluate variation in the composition of four isoenzymatic systems (esterases, acid phosphatase, aspartate aminotranspherase and polyphenoloxidase) in the Pinus hartwegii population from Cofre de Perote NP in Veracruz, México to help establishing future conservation programs for this valuable forest resource. Results showed the presence of 29 isoforms. The highest band numbers were observed in esterase, acid phosphatase and polyphenoloxidase systems. Intrapopulation variation was high (86.2%)