Effect of BAP and IAA on shoot regeneration in cotyledonary explants of Costa Rican melon genotypes

Cultured cotyledon explants of OSO-1, OSO-2, OSO-3, PQRG-1, PQRG-2, PQRG-3, and EM-1 "criollo" melon (Cucumis melo L) genotypes were evaluated with regard to their morphogenic response to combinations of N6-benzylaminopurine (BAP) (0.1, 0.5 and 1.0 mg.l-1) with indolacetic acid (IAA) (0, 0.05 and 0.5 mg.l-1). Regardless of BAP and IAA concentration in the shoot induction medium, the highest shoot formation percentages were obtained using EM-1 > OSO-1 > PQRG-3 > OSO- 2 > PQRG-2 > PQRG-1 > OSO-3. On the other hand, independently of the genotype, the shoot induction medium supplemented with 0.5 mg.l-1 BAP and 0.05 mg.l-1 IAA or 1 mg.l-1 BAP and 0 IAA mg.l-1 resulted in the highest average of shoots. Culture of cotyledons of the genotypes evaluated on induction medium supplemented with different BAP and IAA resulted in a different response. The in vitro culture protocol developed in this study will be useful in micropropagation of "criollo" melon genotypes.Efecto del BAP y el AIA en la regeneración de brotes a partir de explantes cotiledonares de genotipos de melón costarricense. Para establecer una metodología para la regeneración del melón criollo (Cucumis melo L), se investigó la influencia del genotipo (OSO-1, OSO-2, OSO- 3, PQRG-1, PQRG-2, PQRG-3, y EM-1) y la interacción de N6-bencilaminopurina (BAP) (0,1, 0,5 y 1,0 mg.l-1) con ácido indolacético (AIA) (0, 0,05 y 0,5 mg.l-1) en la inducción de brotes y regeneración de plantas. Independientemente de la concentración de BAP y AIA, el mayor porcentaje de formación de brotes se obtuvo en EM-1>OSO- 1>PQRG-3>OSO-2>PQRG-2>PQRG-1>OSO-3. Por otra parte, independientemente del genotipo, el mayor porcentaje de formación de brotes se obtuvo con 0,5 mg.l-1 BAP y 0,05 mg.l-1 AIA o 1 mg.l-1 BAP y 0 mg.l-1 AIA. El protocolo de cultivo in vitro establecido puede ser utilizado para la micropropagación de genotipos “criollos” de melón

A method for genetic transformation of maize for resistance to viral diseases

copyright 2004 Revista de Biología Tropical / International Journal of Tropical Biology and Conservation, Datos incluidos por Lisela Moreira Carmona, con autorización de Dr. Kenneth Madriz OrdeñanaA method for genetic transformation of maize for resistance to viral diseases. A system for the genetic transformation of maize was developed for two Costa Rican varieties: CR-7 and Diamantes 8843, that can allow the subsequent transfer of viral-derived genes in order to confer resistance to the disease caused by maize rayado fino virus (MRFV). The method is based on particle bombardment of organogenic calli derived from shoot tips. On the other hand, the molecular construction pRFcp-bar, containing the coat protein gene of MRFV and the marker gene bar, was elaborated. For the visual selection of the transformed material was used also the plasmid pDM803 that contains the reporter gene uidA (GUS). The results indicate that devices evaluated: the PIG (" Particle Inflow Gun ") and the Bio-Rad are both enough efficient to transfer foreign genes to the genome of the maize. Rev. Biol. Trop. 52(3): 787-793. Epub 2004 Dic 15.Se desarrolló un sistema de transformación genética para dos variedades costarricenses de maíz: CR-7 y Diamantes 8843, que permita la transferencia ulterior de genes de origen viral a su genoma, y conferirles resistencia a la enfermedad ocasionada por el virus del rayado fino del maíz (MRFV). El método se basa en el bombardeo de microproyectiles en callos organogénicos derivados de ápices de jóvenes vitrogerminaciones. Por otro lado, se elaboró la construcción molecular pRFcp-bar que contiene el gen de la cubierta proteica del MRFV y el gen marcador bar. Para la selección visual del material transformado, se utilizó también el plásmido pDM803 que contiene el gen reportero uidA (GUS). Los resultados indican que los dos aceleradores de partículas evaluados: el PIG (“Particle Inflow Gun”) y el Bio-Rad™ son igualmente eficientes para transferir genes foráneos al genoma del maíz.Centro Internacional de Ingeniería Genética y Biotecnología (ICGEB)Universidad de Costa Rica/[111-96-222]/UCR/Costa RicaMinisterio de Ciencia y Tecnología, a través del Fondo de Incentivos//MICIT/Costa RicaCentro Internacional de Ingeniería Genética y Biotecnología//ICGEB/ArgentinaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Biología Celular y Molecular (CIBCM)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela de Biologí

Establecimiento de cultivos celulares para la regeneración in vitro del ayote (Cucúrbita moschata)

Desarrollar la metodología y los protocolos experimentales para la regeneración de plantas en condiciones de cultivo in vitro, a partir de tejidos somáticos en varios genotipos de Ayote (cucúrbita moshata) de Costa Rica, para la aplicación ulterior de técnicas biotecnológicas de técnicas biotecnológicas de mejoramiento genético.Universidad de Costa Rica/[111-A3-038]/UCR/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela de Biologí

Somatic embryogenesis, plant regeneration and acemannan detection in aloe (Aloe barbadensis Mill.)

A method for plant regeneration via somatic embryogenesis was established in aloe (Aloe barbadensis Mill.). For explant disinfection, treatments involved 2, 3, 4, 5, 10 and 15 min sonication, in combination with 4% v/v NaOCl. Explant source and growth regulators were investigated. The highest survival rate (85%) and the lowest contamination (15%) were obtained with 5 min sonication. Friable embryogenic calluses were produced from apical meristems, leaf bases, and zygotic embryos of aloe. The best explants for callus induction (89%) were the leaf bases when cultured on callus induction medium with 2.5 mg.l-1 2,4-D, 2 mg.l-1 BAP, and 40 mg.l-1 adenine sulphate. The highest number of shoots was obtained from embryogenic calluses derived from zygotic embryos on a medium supplemented with 0.05 mg.l-1 2,4-D and 2 mg.l-1 BAP. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) analysis revealed that acemanan concentration in embryogenic calluses (0.8-2.1 mg.ml-1) was much lower than fresh leaves (85 mg.ml-1). The protocol obtained in this investigation could be a useful tool not only for the propagation of this important medicinal plant but also for genetic transformation.La presente investigación tuvo como objetivo la regeneración de plantas de aloe (Aloe barbadensis Mill.) vía embriogénesis somática. Para la desinfección de los explantes se evaluó 2, 3, 4, 5, 10 y 15 min de sonicación en combinación con 4% v/v de NaOCl. El mayor porcentaje de sobrevivencia (85%) y de menor contaminación (15%) se logró con 5 min de sonicación. Se obtuvo callos embriogénicos friables a partir de meristemos apicales, bases de hojas jóvenes y embriones cigóticos. El mejor explante para la inducción de callos embriogénicos fue la base de hojas jóvenes con 89%, cultivadas en el medio complementado con 2,5 mg.l-1 de 2,4-D, 2 mg.l-1 de BAP y 40 mg.l-1 de sulfato de adenina. El mayor número de brotes se obtuvo a partir de callos embriogénicos producidos de embriones cigóticos, en el medio con 0,05 mg.l-1 de 2,4-D y 2 mg.l-1 de BAP. El análisis de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) reveló que la concentración de acemanan en callos embriogénicos (0,8-2,1 mg.ml-1) fue menor en comparación con la de hojas frescas (85 mg.ml-1). El protocolo de cultivo establecido en la presente investigación puede ser utilizado tanto para la propagación como para la transformación genética

Rice breeding in the new era: Comparison of useful agronomic traits

Understanding agronomic traits at a genetic level enables the leveraging of this knowledge to produce crops that are more productive and resilient, have better quality and are adjusted for consumer preferences. In the last decade, rice has become a model to validate the function of specific genes, resulting in valuable but scattered information. Here, we aimed to identify particular genes in rice related to traits that can be targeted by different mutation techniques in the breeding of crops. We selected gain of function, misfunction, and specific mutations associated with phenotypes of agronomic interest. The review includes specific trait-related genes involved in domestication, stress, herbicide tolerance, pathogen resistance, grain number/quality/weight, plant structure, nitrogen use, and others. The information presented can be used for rice, other cereals, and orphan crops to achieve a superior and sustainable production in challenging farming conditions

Ultrastructure and histology of organogenesis induced from shoot tips of maize (Zea mays, Poaceae)

Shoot tips of maize (Zea mays L.) were cultured on Murashige and Skoog medium supplemented with 2 mg/l BA +1 mg/l 2,4-D +40 mg/l, to investigate phases of ontogenetic development. The study used light microscopy as well as scanning and transmission electronic microscopy techniques. Shoot tips of maize are composed of small cells with a dense cytoplasm and a prominent nucleus. The process of organogenesis began with swelling of the shoot tip, as the first evidence of organogenic calli formation observed three weeks after culture get started. There were two morphologically different types of cells within the organogenic calli. The layer consisted of large cells with small nucleus, free-organelle cytosol, irregular plasmatic membrane, trichomelike structures, and thick cell walls. In the inner cell layer, small and isodiametric cells with a prominent nucleus, small vacuoles, endoplasmatic reticulum, Golgi, mitochondrias and chloroplasts were observed. The presence of trichomes in the more active morphogenic zones could indicate an organogenic potential. Rev. Biol. Trop. 57 (Suppl. 1): 129-139. Epub 2009 November 30.Los ápices de vástagos de maíz (Zea mays L.) fueron cultivados con el medio Murashige y Skoog, utilizando como suplemento 2 mg/l BA +1 mg/l 2,4-D +40 mg/l, con el fin de investigar el proceso organogénico durante las diferentes fases del desarrollo ontogenético. El estudio utilizó tanto microscopía de luz, como técnicas de microscopía electrónica. Los análisis histológicos revelaron que los vástagos de maíz están compuestos de pequeñas células con citoplasma denso y núcleo prominente. El proceso de organogénesis inicia con el engrosamiento del ápice del vástago, como primera evidencia de la formación organogénica del calli observada tres semanas después del inicio del cultivo. El estudio ultraestructural muestra dos tipos de células morfológicamente diferentes en el calli organogénico. La capa externa consiste de células grandes con núcleo pequeño, citosol sin organelas, membrana plamática irregular, estructuras similares a tricomas y paredes celulares delgadas. Mientras que en la capa interna se observaron células pequeñas e isodiamétricas con un núcleo prominente, vacuolas pequeñas, retículo endoplasmático, Golgi, mitocondrias y cloroplastos. Observaciones de microscopía electrónica revelan la organización externa de la organogénesis del calli del maíz. Los resultados obtenidos en el presente estudio contribuyen con la comprensión del proceso de organogénesis en los ápices de los vástagos del maíz. Este estudio mejorará nuestro conocimiento acerca de los estados anatómicos óptimos para la integración estable de genes externos. Además, provee información de las condiciones apropiadas en el cultivo in vitro para la regeneración de plantas transgénicas. Este estudio sugiere que la presencia de tricomas en las zonas morfogénicas más activas podría indicar su potencial organogénico.UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela de Biologí

Effect of Gamma Irradiation and Selection with Fungus Filtrate (Rhizoctonia solani Kuhn) on the in Vitro Culture of Common Bean (Phaseolus vulgaris)

The present investigation was undertaken to study the effect of gamma irradiation (dose from 10 to 100 Gy) and in vitro selection with fungus filtrate as selecting agent (concentration from 20% to 100%) on the susceptibility of the common bean to Rhizoctonia solani. The best results were found with a dose of 20 Gy or a concentration of 20% of fungus filtrate applied separately. These conditions were used to evaluate the combined effect of both approaches in a second experiment. The combined effect of irradiation and then selection adversely affected growth (height and roots) and survival of the in vitro plants. It may not be necessary to combine the variation generated by irradiation with the selection technique. For future assays we propose the application of: 1) gamma radiation, thereby inducing not only mutants with pathogen resistance, but also with other agronomic traits of interest. Later in the subculture MV4 potential fungus-resistant mutants will be evaluated in the field; or 2) selection pressure using fungus filtrate during three subcultures, which may be sufficient to induce the variation necessary to obtain in vitro plants resistant to fungus.International Atomic Energy Agency/[COS5028]/IAEA/AustriaUniversidad de Costa Rica/[111-A8-210]/UCR/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Biología Celular y Molecular (CIBCM)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela de BiologíaUCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Sociales::Facultad de Ciencias Económicas::Escuela de Estadístic

Effect of BAP and IAA on shoot regeneration in cotyledonary explants of Costa Rican melon genotypes

Efecto del BAP y el AIA en la regeneración de brotes a partir de explantes cotiledonares de genotipos de melón costarricense. Para establecer una metodología para la regeneración del melón criollo (Cucumis melo L), se investigó la influencia del genotipo (OSO-1, OSO-2, OSO- 3, PQRG-1, PQRG-2, PQRG-3, y EM-1) y la interacción de N6-bencilaminopurina (BAP) (0,1, 0,5 y 1,0 mg.l-1) con ácido indolacético (AIA) (0, 0,05 y 0,5 mg.l-1) en la inducción de brotes y regeneración de plantas. Independientemente de la concentración de BAP y AIA, el mayor porcentaje de formación de brotes se obtuvo en EM-1>OSO- 1>PQRG-3>OSO-2>PQRG-2>PQRG-1>OSO-3. Por otra parte, independientemente del genotipo, el mayor porcentaje de formación de brotes se obtuvo con 0,5 mg.l-1 BAP y 0,05 mg.l-1 AIA o 1 mg.l-1 BAP y 0 mg.l-1 AIA. El protocolo de cultivo in vitro establecido puede ser utilizado para la micropropagación de genotipos �criollos� de melón

Percepción de la biotecnología en estudiantes universitarios de Costa Rica

A survey was carried out to determine the perception and knowledge about biotechnology and genetically modified organisms (GMOs) in a sample (n = 750) of university students from three public universities in Costa Rica: Universidad de Costa Rica, Universidad Nacional and Instituto Tecnológico de Costa Rica. The study revealed that 88% of the students showed a satisfactory level of knowledge about modern biotechnology and 79% of them reported a favorable opinion and good acceptance of this technology. Students would accept some risks associated to biotechnology if it represents an improvement to the competitiveness of Costa Rica. Some differences were detected in the opinions from students of the three universities that can be associated to the area of study. Students from social disciplines showed a higher percentage of negative acceptances to biotechnology and GMOs when their opinions were compared with those of students from life sciences and technologiesSe llevó a cabo una encuesta para estudiar la percepción y el grado de conocimiento sobre biotecnología y organismos modificados genéticamente (OMGs), en una muestra de estudiantes (n=750) de tres universidades públicas de Costa Rica: Universidad de Costa Rica (UCR), Universidad Nacional (UNA) e Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR). Se encontró que un 88% mostraron un conocimiento satisfactorio de la biotecnología moderna, y que un 79% expresaron una posición favorable y una buena aceptación de esa tecnología. Además, los estudiantes encuestados aceptarían ciertos riesgos asociados a la biotecnología, siempre y cuando, ésta mejore la capacidad competitiva de Costa Rica. El área de estudio de los estudiantes entrevistados parece estar relacionada con el grado de aceptación debido a que los estudiantes de disciplinas sociales mostraron una mayor percepción negativa hacia los productos biotecnológicos y OMGs, si se compara con la percepción expresada por los estudiantes encuestados de disciplinas de ciencias naturales y de áreas tecnológica