Un protocolo versátil para una transformación y regeneración eficientes en el cultivar de arroz Mega MTU1010: optimización a través de variables hormonales
Autores: Yadav, Pragya; Santosh Kumar, V. V.; Priya, Jyoti; Yadav, Shashank Kumar; Nagar, Shivani; Singh, Meenu; Chinnusamy, Viswanathan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un protocolo versátil para una transformación y regeneración eficientes en el cultivar de arroz Mega MTU1010: optimización a través de variables hormonales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Arroz
Transformación genética
Protocolo de regeneración
Callo embriogénico
Reguladores del crecimiento de plantas
Edición del genoma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El arroz es uno de los cultivos alimentarios principales en términos de satisfacer los requisitos calóricos y dietéticos diarios de la mayoría de la población mundial. Sin embargo, la productividad del arroz se ve severamente limitada por diversos atributos bióticos y abióticos, lo que representa una grave amenaza para la seguridad alimentaria global. En el uso de la genómica funcional y la edición del genoma para la generación de genotipos mejorados en rasgos, es necesario contar con un eficiente protocolo de transformación genética y regeneración. La naturaleza recalcitrante y la escasez de protocolos eficientes y versátiles de transformación genética y regeneración para los cultivares sigue siendo una limitación. En el presente estudio, hemos optimizado un método de cultivo de tejidos para MTU1010, una variedad de arroz mega. Realizamos un análisis combinatorio de diferentes reguladores del crecimiento de plantas en la eficiencia de inducción de callos embriogénicos, y se observó que el medio MSB5 suplementado con 2,5 mg/L de 2-4D y 0,25 mg/L de 6-BAP resulta en una máxima inducción de callos embriogénicos, es decir, del 92%. La eficiencia de regeneración de un callo transformado puede ser mejorada hasta un 50% con la suplementación de 1 mg/L de cinetina junto con 2,5 mg/L de BAP y 0,5 mg/L de ANA en el medio de brotación. Además, nuestros resultados revelaron que la preactivación del cultivo durante 30 minutos con 150 uM de acetosiringona aumentó significativamente la eficiencia de transformación de los callos. Adicionalmente, reducir a la mitad la concentración de sal en la resuspensión y la co-cultivación aumentó la eficiencia de la transformación hasta un 33%. Por lo tanto, el protocolo desarrollado en este estudio será fundamental para la edición del genoma y la ingeniería genética de los cultivares de arroz para estudios de genómica funcional y mejora de cultivos.
Descripción
El arroz es uno de los cultivos alimentarios principales en términos de satisfacer los requisitos calóricos y dietéticos diarios de la mayoría de la población mundial. Sin embargo, la productividad del arroz se ve severamente limitada por diversos atributos bióticos y abióticos, lo que representa una grave amenaza para la seguridad alimentaria global. En el uso de la genómica funcional y la edición del genoma para la generación de genotipos mejorados en rasgos, es necesario contar con un eficiente protocolo de transformación genética y regeneración. La naturaleza recalcitrante y la escasez de protocolos eficientes y versátiles de transformación genética y regeneración para los cultivares sigue siendo una limitación. En el presente estudio, hemos optimizado un método de cultivo de tejidos para MTU1010, una variedad de arroz mega. Realizamos un análisis combinatorio de diferentes reguladores del crecimiento de plantas en la eficiencia de inducción de callos embriogénicos, y se observó que el medio MSB5 suplementado con 2,5 mg/L de 2-4D y 0,25 mg/L de 6-BAP resulta en una máxima inducción de callos embriogénicos, es decir, del 92%. La eficiencia de regeneración de un callo transformado puede ser mejorada hasta un 50% con la suplementación de 1 mg/L de cinetina junto con 2,5 mg/L de BAP y 0,5 mg/L de ANA en el medio de brotación. Además, nuestros resultados revelaron que la preactivación del cultivo durante 30 minutos con 150 uM de acetosiringona aumentó significativamente la eficiencia de transformación de los callos. Adicionalmente, reducir a la mitad la concentración de sal en la resuspensión y la co-cultivación aumentó la eficiencia de la transformación hasta un 33%. Por lo tanto, el protocolo desarrollado en este estudio será fundamental para la edición del genoma y la ingeniería genética de los cultivares de arroz para estudios de genómica funcional y mejora de cultivos.