Identification of novel drought-tolerant-associated SNPs in common bean (Phaseolus vulgaris)

Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is a leguminous in high demand for human nutrition and a very important agricultural product. Production of common bean is constrained by environmental stresses such as drought. Although conventional plant selection has been used to increase production yield and stress tolerance, drought tolerance selection based on phenotype is complicated by associated physiological, anatomical, cellular, biochemical, and molecular changes. These changes are modulated by differential gene expression. A common method to identify genes associated with phenotypes of interest is the characterization of Single Nucleotide Polymorphims (SNPs) to link them to specific functions. In this work, we selected two drought-tolerant parental lines from Mesoamerica, Pinto Villa, and Pinto Saltillo. The parental lines were used to generate a population of 282 families (F3:5) and characterized by 169 SNPs. We associated the segregation of the molecular markers in our population with phenotypes including flowering time, physiological maturity, reproductive period, plant, seed and total biomass, reuse index, seed yield, weight of 100 seeds, and harvest index in three cultivation cycles. We observed 83 SNPs with significant association (p < 0.0003 after Bonferroni correction) with our quantified phenotypes. Phenotypes most associated were days to flowering and seed biomass with 58 and 44 associated SNPs, respectively. Thirty-seven out of the 83 SNPs were annotated to a gene with a potential function related to drought tolerance or relevant molecular/biochemical functions. Some SNPs such as SNP28 and SNP128 are related to starch biosynthesis, a common osmotic protector; and SNP18 is related to proline biosynthesis, another well-known osmotic protector

Caracterización genética, química y agronómica de líneas avanzadas de tomate de cáscara

Introduction. Knowledge about the genetic, chemical and morphological diversity that exists between individuals and populations is very useful in breeding programs, because it facilitates the organization of the material and the appropriate selection of superior genotypes for the development of an improved population. Objective. The aim of this research was to make a genetic, chemical and agronomic characterization in twenty advanced husk tomato lines (Physalis ixocarpa Brot.), belonging to the vegetable breeding program of the Campo Experimental Bajío (CE-Bajío), of the Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), México. Materials and methods. During the spring-summer and autumn-winter 2017, the genetic variability was quantified with molecular markers of DNA, type AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphisms), likewise, the phenolic and tomatidine compounds in the fruit were determined, and agronomic traits like germination percentage, number of fruits per plant, weight of the fruit, equatorial and polar diameter per fruit, and fruit yield were determined. A general average of similarity between the genotypes of 0.86 was obtained. Results. A general similitude mean between genotypes of 0.86 was obteined. According to the genetic relationships, a geographic pattern was identified and genotypes 4 and 70 were detected as possible progenitors of improved hybrids. Chemical diversity indicated that the fruits flavonoids content in L-86 was the highest (51.1mg EAG/100g), phenols (396.8 mg EAG/100 g) and anthocyanin’s (7.22 mg EAG/100g) for L-182 and tannins (188.4 mg EAG/100 g) for L-97, while tomatidine (2.23-3.81 mg EAG/100 g) was higher in green fruits than purple fruits. The agronomic results indicate that the lines fruit yield ranged from 11.4 to 47.6 t/ha, the 20% of the lines has a superior yield than the national mean yield (40 t/ha), The L-37 was noticeable, since it has the highest fruit yield with 47.6 t/ha, and has the highest number of fruits number per plant, equatorial and polar diameters, and germination rate (93.3%). Conclusion. Based on the results the lines 37, 25, 27 and 167 are positioned as lines with potential for commercial use and as parental lines.Introducción. Conocer la diversidad a nivel genético, químico y morfológico que existe entre individuos y poblaciones, es de gran utilidad en los programas de mejoramiento genético, ya que facilita la organización del material y la selección adecuada de genotipos superiores para el desarrollo de una población mejorada. Objetivo. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar genética, química y agronómicamente líneas avanzadas de tomate de cáscara (Physalis ixocarpa Brot.), del programa de mejoramiento de hortalizas del Campo Experimental Bajío (CE-Bajío) del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), México. Materiales y métodos. Durante la temporada primavera-verano y otoño-invierno de 2017, se cuantificó la variabilidad genética con marcadores moleculares de ADN de tipo AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism); se determinaron los compuestos fenólicos y tomatidina en fruto, y en lo agronómico el porcentaje de germinación, número de frutos por planta, peso del fruto, diámetro ecuatorial y polar, y el rendimiento. Resultados. Se obtuvo un promedio general de similitud entre los genotipos de 0,86. De acuerdo con las relaciones genéticas, se detectaron las líneas 4 y 70 como posibles progenitores de híbridos y un patrón geográfico en los agrupamientos. La diversidad química indicó que el mayor contenido de flavonoides (51,1 mg EAG/100 g) se presentó en la L-86, de fenoles y antocianinas (396, 8 y 7,22 mg EAG/100 g, resp.) en la L-182, y de taninos (188,4 mg EAG/100 g) en la L-97, mientras que la tomatidina fue mayor en frutos verdes (2,23-3,81 mg EAG/100 g) que en morados. El intervalo de rendimiento de las líneas fue de 11,4 a 47,6 t/ha, donde el 20% de las líneas superaron la media de rendimiento nacional (40 t/ha). Se destacó la L-37 con 47,6 t/ha, que además produjo mayor número de frutos por planta, diámetro ecuatorial y polar, y una tasa de germinación de 93,3%. Conclusión. Las líneas 37, 25, 27 y 167, tienen potencial para ser validadas para uso comercial y como líneas parentales

"Dalia", nueva variedad de frijol de grano tipo Flor de Junio para la región centro de México

Flor de Junio has grains of cream colored background with pink stripes; it is produced and consumed in the central region of Mexico. We describe the process for its gathering and Dalias features, a new variety of bean grain, Flor de Junio type, Jalisco race, obtained from the cross of Flor de Junio Silvia X Flor de Mayo Anita performed in the Bajío Experimental Field in 2003. The selection process was initially based on health and the cycle of the plant, as well as the commercial properties in grain crops under alternative irrigation and rainfed conditions. In its final phase, we conducted an assisted molecular marker selection (AMS) for selecting the offspring that had simultaneously the markers ROC11 and SW13, linked to genes I and bc3, whose pyramiding confers resistance to all pathotypes of BCMV and BCMNV viruses. Dalia has an indeterminate growth habit type 3, with medium size guides and intermediate growing season with 105 days from sowing for physiological maturity and is resistant to BCMV and BCMNV. In a national assessment of yield and adaptation, Dalia showed similar yielding of Flor de Junio Marcela, the dominant variety within the market, but contrasting with this, a none existent G*E interaction, which indicated a high adaptation and yield stability. Dalia is recommended for irrigated and rainfed production in the regions of El Bajío and highlands of central Mexico.El frijol tipo Flor de Junio, cuyo color de grano es de fondo crema con franjas rosas, se produce y consume en la región Centro de México. Se describe el proceso de obtención y características de Dalia, una nueva variedad de frijol tipo Flor de Junio de raza Jalisco, derivada de la cruza de Flor de Junio Silvia por Flor de Mayo Anita realizada en el Campo Experimental Bajío en 2003. El proceso de selección se basó inicialmente en la sanidad y el ciclo de la planta, así como en las características comerciales del grano en siembras bajo condiciones alternas de riego y temporal. En su fase final se realizó selección asistida por marcadores moleculares (SAM) para seleccionar la progenie que tuviera simultáneamente los marcadores ROC11 y SW13, ligados a los genes I y bc3, cuya piramidación confieren resistencia a todos los patotipos de los virus BCMV y BCMNV. Dalia es de hábito de crecimiento indeterminado tipo 3, con guías de tamaño medio y ciclo de cultivo intermedio de 105 días de siembra a la madurez fisiológica, y resistente a BCMV y BCMNV. En un ensayo nacional de rendimiento y adaptación, Dalia mostró un rendimiento similar a Flor de Junio Marcela, la variedad dominante en el mercado, pero en contraste con ésta, una nula interacción genotipo por ambiente, lo que indicó amplia adaptación y estabilidad de rendimiento. Dalia se recomienda para producción bajo riego y temporal en las regiones de El Bajío y el Altiplano del centro de México

Diversidad genética de aislados de "Rhizoctonia solani" (Kuhn) de chile en México

One of the major constraints for the production of pepper are pathogenic fungi causing diseases known as "pepper blight" or "damping off". This disease can be devastating when weather conditions are favorable for the pathogen. Although different means of control (chemical and cultural) have benn used but none has been successful. An alternative to control is to produce resistant germplasm, however in order to establish an effective breeding program is necessary to know the distribution and genetic diversity of the pathogens involved, particularly Rhizoctonia solani, which by its ubiquity represents a potential danger in all producing areas. Thus, the objective was to characterize R. solani in North Central area from Mexico and determine its genetic diversity. To achieve with this goal are considered the states of Chihuahua, Durango, Zacatecas, San Luis Potosi, Colima, Queretaro and Guanajuato where in 2009 were collected adult plants of pepper with pepper blight symptoms, the fungus was isolated and found an incidence of 33%, finding it in both stem and root. Mycelial cells were multinucleated, a characteristic from pathogenic strains. The anastomosis testing showed that in Mexico are present the groups GA4, GA-2. 1, GA-IIB, GA-2IV, GA7, GA11, GA12 and GA13. The genetic diversity of this fungus was very high, so that the relationships demonstrated by the construction of dendrogram show no homogeneous trends so as the main groups formed contain elements of all statesUna de las principales limitantes para la producción de chile son los hongos patógenos causantes de la enfermedad conocida como "marchitez del chile" o "secadera". Esta enfermedad puede ser devastadora cuando las condiciones climáticas son favorables para el patógeno. A pesar de que se han intentado diferentes medios de control (químicos y culturales) ninguno ha tenido éxito. Una alternativa para su control es producir germoplasma resistente, sin embargo para poder establecer un programa de mejoramiento efectivo es necesario conocer la distribución y diversidad genética de los patógenos involucrados, particularmente de Rhizoctonia solani, que por su ubicuidad representa un peligro potencial en todas las zonas productoras. Por ello el objetivo fue caracterizar a R. solani en las zona Centro Norte de México y determinar su diversidad genética. Para cumplir con este objetivo se consideraron los estados de Chihuahua, Durango, Zacatecas, San Luis Potosí, Colima, Querétaro y Guanajuato donde en 2009 se colectaron plantas adultas de Chile con síntomas de marchitez, se aisló al hongo y se encontró una incidencia del 33%, encontrándose tanto en tallo como en raíz. Las células miceliales fueron multinucleadas, características de las cepas patogénicas. Las pruebas de anastomosis demostaron la presencia en México de los grupos GA4, GA-2.1, GA-IIB, GA-2IV, GA7, GA11, GA12 y GA13. La diversidad genética de este hongo fue muy alta, de tal manera que las relaciones demostradas por la construcción de dendrogramas no muestran tendencias homogéneas pues los principales grupos formados contienen elementos de todos los estado

Simulación del crecimiento y desarrollo de pimiento ("capsicum annumm" l.) bajo condiciones de invernadero

Greenhouse horticultural production demands practices to have the desired effect, this requires an accurately determination of deviations that occur during growth and crops development. Modeling allows having in a quantitative way the plant simultaneous processes and therefore changes in crops state variables can be anticipated. This work aims to contribute to pepper growth and development prediction using simulation. Considering the specif ic production conditions of Querétaro, Mexico; during 2008-2009. It discusses the implementation in pepper of a growth and development model, originally developed for tomato crop. The model used is TOMGRO (TOMato GROwth Model) simplified, which predicts potential crop growth by solar radiation in photosynthesis (PAR), temperature and carbon dioxide amount at the experimental site. Pepper varieties used were Triple Star and Triple 4. Model parameters adjustment was made by obtaining adequate results in crop development prediction, therefore, generated model adjusted for pepper can be used in intermediate technology greenhouses in Mexico.La producción hortícola en invernadero demanda que las prácticas tengan el efecto esperado, para ello es necesario que se pueda determinar con precisión las desviaciones, que ocurran durante el crecimiento y desarrollo de los cultivos. La modelación permite tener de forma cuantitativa la interacción de procesos simultáneos en la planta y en consecuencia se pueden anticipar los cambios de las variables de estado en los cultivos. Este trabajo tiene el objetivo de contribuir la predicción del crecimiento y desarrollo del pimiento mediante el uso de la simulación. Justamente se hace considerando las condiciones de producción particulares de Querétaro, México, durante el periodo 2008-2009. Se aborda la implementación en pimiento de un modelo de crecimiento y desarrollo, creado originalmente para el cultivo de jitomate. El modelo utilizado es el TOMGRO (TOMato GROwth model) simplificado, el cual predice el crecimiento potencial del cultivo, tomando en cuenta la radiación solar que incide en fotosíntesis (PAR), temperatura y cantidad de dióxido de carbono en el sitio experimental. Se utilizaron las variedades Triple Star y Triple 4 de pimiento. Se realizó el ajuste de parámetros del modelo obteniendo resultados adecuados en la predicción del desarrollo del cultivo; por lo tanto, el modelo ajustado para pimiento que se generó puede ser usado en invernaderos de tecnología intermedia en México

<b>Molecular and biochemical</b><b> characterization of extracellular tannin acyl hydrolase activity from a Mexican isolate of <i style="">Aspergillus niger</i></b>

942-947Microbial tannase, a hydrolysable tannin-degrading enzyme, is extensively used in manufacture of instant tea, beer, wine, and gallic acid. Aspergillus niger strain, obtained from a Mexican tannery wastewaters rich in gallic acid [Quebracho Phenolics-rich Tannery Wastewaters, (QPTW)], displayed a good growth and tannase activity in a minimal medium added with 1% (w/v) QPTW (Kr= 0.451 mm.h-1). Using PCR and RACE 3´ and 5´methodologies, a complete cDNA of a tannase was cloned from this isolate.Nucleotide sequence of complete cDNA was of 4690 bp with a complete ORF of 1833 bp encoding 611 amino acids. Transcriptionalinduction was observed in mineral medium added with carbon sources as tannic acid alone (1 and 10 g/l), as well as mix of glucose(1 and 10 g/l) and tannic acid (1 g/l) in the media. However, neither glucose (1 and 10 g/l) and sucrose (1 and 10 g/l) nor (+)-catechin(1 and 10 g/l) as sole carbon sources displayed gene induction in in vitro assays. A. niger-GTO is a new strain with interesting characteristics for industrial tannase production purposes

Selección de genotipos de chile resistentes al complejo patogénico de la marchitez

In Mexico the most important root disease of the chili pepper crop is the wilt disease, it is primarily controlled with fumigants and fungicides that help to select resistant isolates and cause environment and health damage.A safe environmental option could be the resistant varieties cultivation, but there are few disease resistance varieties. This study's aim was to isolate the pathogens associated with chili pepper wilt disease in central and north of Mexico and to identify chili pepper resistant genotypes. During 2006 and 2007, chili pepper plants with wilt disease symptoms were collected in 118 lots from Chihuahua, Colima, Durango, Guanajuato, Querétaro, San Luis Potosí and Zacatecas, from which pathogens were isolated and pure cultures were obtained. They were individually or in mixtures inoculated to select resistant germplasm, in 44 chili pepper accessions of INIFAP's germplasm bank and 141 collections from Durango, Guanajuato, Michoacán, San Luis Potosí and Zacatecas. Fusarium spp., was isolated with a 42.6% frequency, Rhizoctonia solani 37% and Phytophthora capsici 3.9%. 26 collections were identified with at least one of them resistant to Fusarium spp., and six to R. solani. Only BG102 and BG107 accessions from the gene bank wereresistant to P. capsici and to the group of three pathogens. These are potential materials to be used in chili pepper genetic improvement.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

El membrillo cimarrón o tlaxistle (Malacomeles denticulata [Kunth] G. N. Jones): Un frutal alternativo para regiones semiáridas

The Mexican serviceberry (Malacomeles denticulata [Kunth] G. N. Jones) is a native plant in the country, it belongs to the family Rosaceae and subtribe Pyrinae (formerly the subfamily Maloideae). This species is considered as a new “berry”, because its small and pinky fruits, with a high content of antioxidants. Malacomeles denticulata shows is adapted to semiarid regions and shallow and poor soils, turned out as an option as alternative crop. In this paper are showing the results of basic studies done by this research group to know all topics related with this species, and for increase this genetic resource as well as to document the available horticultural options in the Mexican flora for semiarid regions of the country.El membrillo cimarrón (Malacomeles denticulata [Kunth] G. N. Jones) es una planta nativa de México perteneciente a la familia Rosaceae subtribu Pyrinae (anteriormente la subfamilia Maloideae). Esta especie tiene un fruto con características suficientes para ser considerado un nuevo “berry” ya que posee un tamaño de fruto pequeño de color rosa y contiene un alto contenido de antioxidantes, además de que presenta una buena adaptación a regiones semiáridas y a suelos someros y pobres, haciendo de él una opción como cultivo alternativo. En este documento se muestran los resultados de los estudios básicos hechos por este equipo de investigación para conocer todos los temas relacionados con esta especie. Esto es con el objetivo de promover y cultivar este recurso fitogenético, así como también de documentar las opciones hortícolas disponibles en la flora mexicana para las regiones semiáridas del país.

Flor de mayo Eugenia, nueva variedad de frijol para riego y temporal en el centro de México

Within 'Flor de Mayo' bean type, the 'media oreja' subtype is becoming important in North-Central México, this last type has a mid-size elongated seed with showy pink color. A new bean cv. of 'media oreja' subtype is described, Flor de Mayo Eugenia (FME). FME was derived from an interracial cross between Flor de Mayo Anita (FMA) (Jalisco breed) and Rayado Rojo (Nueva Granada breed). The seed yield of FME under rainfall conditions varied from 0.8 to 2.0 t ha-1 and under irrigation the highest yield recorded was 3.8 t ha-1. The 100-seed weight of FME across different locations was significantly superior to the weight of FMA, 32 vs 26 g per 100 seeds under rainfall conditions and 35 vs 31 g per 100 seeds under irrigation conditions. In regard to seed quality, cooking time average of FME was 97 min, whereas the time of FMA was 109 min; protein content on dry weight basis was similar between both cultivars, 19%, as for iron content FME was superior to FMA with 6.1 vs 5 mg 100 g. FME is tolerant to the present races of rust in the Highland of Mexico, to antracnosis race 292 and tolerant to tizones common and the halo.Dentro del frijol tipo Flor de Mayo, el subtipo 'media oreja' esta cobrando importancia en el norte-centro de México, éste es de tamaño mediano, forma alargada y color rosa atractivo. Se describe una nueva variedad de este tipo de frijol, Flor de Mayo Eugenia (FME). FME se derivó de una cruza interracial entre Flor de Mayo Anita (FMA) (raza Jalisco) y Rayado Rojo (raza Nueva Granada). El rendimiento promedio de FME en temporal varia de 0.8 a 2.0 t ha-1 y bajo riego el máximo rendimiento ha sido de 3.8 t ha-1. El peso de 100 semillas promedio de diferentes localidades de FME es significativamente superior al de FMA en condiciones de temporal, 32 vs 26 g 100 semillas, y riego 35 vs 31 g 100 semillas. En cuanto la calidad del grano, el tiempo promedio de cocción de FME en cocedor tipo Mattson es 97 min, mientras que el de FMA es de 109 min; el contenido promedio de proteí­na del grano de FME es 19% en base a peso seco, similar al de FMA, mientras que el contenido de hierro de FME resultó superior al de FMA con 6.1 vs 5 mg 100 g. FME es tolerante a las razas de roya presentes en el Altiplano de México, a la raza 292 de antracnosis y tolerante a los tizones comíºn y de halo