Stable and efficient Agrobacterium tumefaciens mediated transformation of Phaseolus vulgaris

• Autores: Elsa Espinosa Huerta, Anareli Quintero Jiménez, Virginia Cabrera Becerra, María Alejandra Mora Avilés
• Localización: Agrociencia, ISSN 2521-9766, ISSN-e 1405-3195, Vol. 47, Nº. 4, 2013, págs. 319-333
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Transformación estable y eficiente de Phaseolus vulgaris mediada por Agrobacterium tumefaciens
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• Resumen
  • español

    El mejoramiento del frijol común requiere técnicas novedosas para incorporar genes que puedan no estar disponibles en la diversidad genética del frijol. El objetivo del presente estudio fue analizar las principales variables involucradas en la transformación mediante Agrobacterium tumefaciens de frijol con el propósito de proveer un sistema eficiente pata introducir nuevas catactetísticas agronómicas. Los cultivares de frijol Flor de Mayo Anita y Pinto Saltillo fueron inoculados con diferentes cepas de A. tumefaciens y construcciones. La selección se realizó usando dos agentes, la kanamicina o el herbicida glufosinato de amonio. Hipocótilos de 5 d regeneraron brotes organogénicos (grupos de células) 5 d después de la inoculación. El diseño experimental fue bloques completos al azar y la unidad experimental fue una placa de petri con al menos 10 hipocótilos. Un análisis de varianza y la prueba de Tukey (p≤0.05) se efectuaton con los datos. La eficiencia de transformación fue 10-28 %, con variaciones pequeñas debido a los antecedentes genéticos de cada cultivar, la cepa de Agrobacterium y el agente de selección usado. La transformación fue más eficiente usando kanamicina (28.6 %) en relación al glufosinato de amonio (10.2 %). Similarmente, el cv. Pinto Saltillo mostró mejor respuesta de regeneración (21-28 %) que Flor de Mayo Anita (10-17 %) y esto fue consistente al comparar los agentes de selección dentro de cada cultivar. El análisis molecular para la detección y cuantificación de la expresión génica mediante PCR punto final y q-PCR mostró evidencia de su presencia y actividad en los diferentes niveles de expresión a través de varias generaciones (T0 a T3). Líneas de frijol transformadas con potencial para resistir hongos patógenos y toletancia a sequía se obtuvieron exitosamente mediante Agrobacterium tumefaciens, con evidencia de estabilidad genética.

  • English

    Common bean breeding requires novel techniques to incorporate genes that may not be available in bean genetic diversity. The objective of the present study was to analyze the main variables involved in Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of common bean towards providing an efficient system to introduce new agronomic traits. Bean cultivars Flor de Mayo Anita and Pinto Saltillo were inoculated with different A. tumefaciens strains, constructs and selection was done using two selection agents (kanamycin ot glufosinateammonium herbicide). Five-day old hypocotyls regenerated organogenic buds (cell clusters) 5 d after inoculation. A randomized complete blocks experimental design was used and the experimental unit was a petri dish with at least 10 hypocotyls. Analysis of variance and Tukey test (p≤0.05) were perfotmed on data. Transformation efficiency was 10-28 % with small variations due to the genetic backgtound of each cultivar, the Agrobacterium strain and selection agent used. Transfotmation efficiency was higher using kanamycin (28.6 %) in relation to glufosinate-ammonium (10.2 %). Similarly, Pinto Saltillo cultivar showed better regeneration response (21-28 %) than that of Flor de Mayo Anita cultivar (10-17 %) and this was consistent when selection agents were compared within each cultivar. Molecular analysis for detection and gene expression quantification by using end point PCR and q-PCR showed evidence of presence and activity at different expression levels through several generations (T0 to T3). transformed lines of common bean with potential for fungal resistance and drought tolerance were successfully obtained via Agrobacterium tumefaciens with evidence of generic stability.