Estudios sobre la mejora de la eficiencia de la embriogénesis somática en la vid (L.) y la optimización del tratamiento con etil metanosulfonato para la inducción de mutaciones
Autores: Pathirana, Ranjith; Carimi, Francesco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudios sobre la mejora de la eficiencia de la embriogénesis somática en la vid (L.) y la optimización del tratamiento con etil metanosulfonato para la inducción de mutaciones
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Embriogénesis somática
Biotecnología de la vid
Modificación genética
Mejoramiento por mutación
Reguladores del crecimiento de las plantas
Mutágeno químico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
La embriogénesis somática (ES) tiene muchas aplicaciones en la biotecnología de la vid, incluyendo la micropropagación, la erradicación de infecciones virales de cultivares infectados, la producción masiva de explantes de hipocótilo para microinjertos, como una fuente continua de plantas haploides y diploides, y para la conservación de germoplasma. Hasta ahora, es el único camino para la modificación genética de las vides a través de la transformación. El origen unicelular de los embriones somáticos los convierte en un explante ideal para la cría por mutación, ya que los mutantes resultantes estarán libres de quimeras. En la presente investigación, se probaron dos combinaciones de reguladores del crecimiento de las plantas y diferentes explantes de yemas florales en dos etapas de madurez en relación con la eficiencia de la formación de callos y embriones a partir del callo producido en tres cultivares de uva blanca. Además, se optimizó el tratamiento de los embriones somáticos con el mutágeno químico etil metanosulfonato (EMS). El medio 2339 suplementado con ácido beta-naftoxiacético (5 M) y 6-benzilaminopurina (BAP-9.0 M) produjo significativamente más callos que el medio 2337 suplementado con ácido 2,4-diclorofenoxiacético (4.5 uM) y BAP (8.9 uM) en todos los explantes. Los callos producidos en el medio 2337 eran más duros y granulados y produjeron más ES. Aunque la etapa de madurez de la yema floral no tuvo un efecto significativo en la formación de callos de los explantes, los callos producidos a partir de explantes de yemas florales inmaduras en la etapa premeiótica produjeron significativamente más ES que aquellos de yemas florales más maduras. En general, los ovarios inmaduros y las yemas florales cortadas que exponían los extremos cortados de los filamentos, el estilo, etc., probados por primera vez en la ES de la vid, produjeron el porcentaje más alto de callos embriogénicos. Es mucho más eficiente cortar la yema floral y cultivarla que los explantes reportados anteriormente, como anteras, ovarios, estigmas y estilos durante el corto período de floración cuando las yemas florales inmaduras están disponibles. Cuando los embriones somáticos de los tres cultivares fueron incubados durante una hora con 0.1% de EMS, su germinación se redujo en un 50%; un tratamiento ideal considerado para obtener una alta frecuencia de mutaciones para el cribado. Nuestros hallazgos de investigación facilitarán una inducción de ES más eficiente en las vides e inducirán mutaciones para mejorar rasgos individuales sin alterar el fondo genético del cultivar.
Descripción
La embriogénesis somática (ES) tiene muchas aplicaciones en la biotecnología de la vid, incluyendo la micropropagación, la erradicación de infecciones virales de cultivares infectados, la producción masiva de explantes de hipocótilo para microinjertos, como una fuente continua de plantas haploides y diploides, y para la conservación de germoplasma. Hasta ahora, es el único camino para la modificación genética de las vides a través de la transformación. El origen unicelular de los embriones somáticos los convierte en un explante ideal para la cría por mutación, ya que los mutantes resultantes estarán libres de quimeras. En la presente investigación, se probaron dos combinaciones de reguladores del crecimiento de las plantas y diferentes explantes de yemas florales en dos etapas de madurez en relación con la eficiencia de la formación de callos y embriones a partir del callo producido en tres cultivares de uva blanca. Además, se optimizó el tratamiento de los embriones somáticos con el mutágeno químico etil metanosulfonato (EMS). El medio 2339 suplementado con ácido beta-naftoxiacético (5 M) y 6-benzilaminopurina (BAP-9.0 M) produjo significativamente más callos que el medio 2337 suplementado con ácido 2,4-diclorofenoxiacético (4.5 uM) y BAP (8.9 uM) en todos los explantes. Los callos producidos en el medio 2337 eran más duros y granulados y produjeron más ES. Aunque la etapa de madurez de la yema floral no tuvo un efecto significativo en la formación de callos de los explantes, los callos producidos a partir de explantes de yemas florales inmaduras en la etapa premeiótica produjeron significativamente más ES que aquellos de yemas florales más maduras. En general, los ovarios inmaduros y las yemas florales cortadas que exponían los extremos cortados de los filamentos, el estilo, etc., probados por primera vez en la ES de la vid, produjeron el porcentaje más alto de callos embriogénicos. Es mucho más eficiente cortar la yema floral y cultivarla que los explantes reportados anteriormente, como anteras, ovarios, estigmas y estilos durante el corto período de floración cuando las yemas florales inmaduras están disponibles. Cuando los embriones somáticos de los tres cultivares fueron incubados durante una hora con 0.1% de EMS, su germinación se redujo en un 50%; un tratamiento ideal considerado para obtener una alta frecuencia de mutaciones para el cribado. Nuestros hallazgos de investigación facilitarán una inducción de ES más eficiente en las vides e inducirán mutaciones para mejorar rasgos individuales sin alterar el fondo genético del cultivar.