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Detección del virus del amarillamiento de la hoja en variedades comerciales y en la colección de progenitores del Subprograma de Mejoramiento Genético de la Caña de Azúcar de la EEAOC en Tucumán, Argentina
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Bertani, Romina P.

; Joya, Constanza M.

; Henriquez, Diego D.

; Funes, Claudia

; Perera, M. Francisca

; González, Victoria

; Cuenya, María I.

; Castagnaro, Atilio P.

Revista industrial y agrícola de Tucumán

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- Sobre o periódico
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Dez 2021, Volume 98 Nº 2 Páginas 1 - 7

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

Yellow leaf disease, caused by Sugarcane yellow leaf virus (SCYLV), is worldwide spread in sugarcane regions, however; its incidence and distribution in Argentina it s unclear. The two main aims of this study were to: i) analyse SCYLV distribution in the sugarcane production area in Tucumán, characterize the virus and determine the correlation between virus presence and disease symptoms, and ii) evaluate the behavior of progenitor collection of the Sugarcane Breeding Program (SBP) of the Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) against the virus, using different diagnostic techniques. In 2011 and 2012, 146 sugarcane leaf samples with and without yellowing symptoms were collected in Tucumán Province from commercial varieties, advanced breeding clones at final testing stages of selection and progenitors of the SBP. SCYLV was detected by RT-PCR in 26 samples, all of them corresponding to BRAPER genotype. Phylogenetic analysis of the SCYLV-CP gene allows clustering of strains as well as to distinguish among individual isolates. The correlation between virus detection and disease symptoms was positive and low but statistically significant. Regarding the second goal, samples from parents used in SBP were collected during 2013, 2015, 2016 and 2017 and diagnostic techniques, molecular (RT-PCR) and serological (TBIA) were compared. Seventy five percent of the genotypes remained disease-free throughout the experimental period. Respect to the diagnostic methods, it is concluded that RT-PCR using SCYLVf1/r1 primers would be more sensitive than YLS111/462 pair, and that molecular diagnosis was more sensitive than serologic one.

El amarillamiento de la hoja, causado por el virus del amarillamiento de la caña de azúcar (SCYLV), está distribuido mundialmente en las regiones cañeras; sin embargo, se desconoce su incidencia y distribución en la Argentina. Por ello se plantearon dos grandes objetivos: i) analizar la distribución en el área cañera de Tucumán de SCYLV, caracterizar el virus y determinar la correlación entre la presencia del este y los síntomas de la enfermedad, y ii) evaluar el comportamiento de progenitores del Subprograma de Mejoramiento Genético de la Caña de Azúcar (SMGCA) de la Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) frente al virus, comparando metodologías de diagnóstico. Para cumplir el primer objetivo, se colectaron 146 muestras de hojas de caña de azúcar con y sin síntomas de amarillamiento, de variedades comerciales, clones avanzados en las etapas finales de selección y progenitores del SMGCA de la EEAOC, en la provincia de Tucumán, en 2011 y 2012. El SCYLV se detectó en 26 muestras mediante RT-PCR, todas correspondieron al genotipo BRA-PER del virus. El análisis filogenético del gen de la proteína de la cápside permitió la agrupación de razas y la distinción entre aislados. La correlación entre la presencia del virus y los síntomas de la enfermedad fue positiva, baja, pero estadísticamente significativa. Respecto al segundo objetivo, en 2013, 2015, 2016 y 2017 se tomaron muestras de los progenitores utilizados en el SMGCA y se diagnosticó la presencia de SCYLV mediante técnicas moleculares, empleando dos pares de cebadores, y serológicas. El 75% de los genotipos evaluados resultó libre del virus durante el período de evaluación considerado. Se detectó que la RT-PCR empleando los cebadores SCYLVf1/r1 sería más sensible que con el par YLS111/462 y que el diagnóstico molecular fue más sensible que el diagnóstico serológico.

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Caracterización botánica de variedades de caña de azúcar mediante marcadores fenotípicos y moleculares
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Perera, M. Francisca

; Costilla, Diego D.

; Ovejero, Natalia S.

; Aybar Guchea, Matías

; Figueroa, M. Fernanda

; Noguera, Aldo S.

; Cuenya, María Inés

; Castagnaro, Atilio P.

Revista industrial y agrícola de Tucumán

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Dez 2020, Volume 97 Nº 2 Páginas 5 - 9

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

The Sugarcane Breeding Program of Agroindustrial Experimental Station Obispo Colombres continuously generates new varieties of sugarcane, especially for the province of Tucumán, Argentina. Accurate varietal identification is essential to protect the intellectual property rights of new varieties. In this work, Target Region Amplified Polymorphism (TRAP) and Simple Sequence Repeat (SSR) molecular markers were used, in combination with phenotypic markers proposed by the International Union for Plant Variety Protection (UPOV), to characterize three sugarcane varieties recently released by the local breeding program. Five combinations of TRAP primers and five pairs of SSR primers were used. The amplification products were separated by electrophoresis in polyacrylamide gels under denaturing conditions. For the phenotypic characterization, the nine mandatory UPOV descriptors were used. The bands and morphological data were transformed into binary matrixes of 0 and 1, the similarity was calculated and the dendrograms were generated by the Unweighted pair-group method using arithmetic averages (UPGMA) analysis. Both molecular markers clearly revealed the phylogenetic relationship among genotypes. The morphological characterization correctly differentiated the varieties analyzed; only revealing the external similarity between genotypes. The entire characterization allowed us to unambiguously differentiate the recently released cultivars to register and protect plant breeders rights.

El Programa de Mejoramiento Genético de la Caña de Azúcar (PMGCA) de la Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) genera continuamente nuevas variedades de caña de azúcar, especialmente para la provincia de Tucumán, Argentina. Una precisa identificación varietal es esencial para proteger los derechos de propiedad intelectual de los nuevos cultivares. Para caracterizar tres cultivares de caña de azúcar recientemente liberados por el PMGCA, en este trabajo se utilizaron marcadores moleculares TRAP y SSR (de sus siglas en inglés deTarget Region Amplified Polymorphism ySimple Sequence Repeat , respectivamente), en combinación con marcadores fenotípicos propuestos por la Unión Internacional para la Protección de las Obtenciones Vegetales (UPOV). Se utilizaron cinco combinaciones de cebadores TRAP y cinco pares de cebadores SSR. Los productos de amplificación se separaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida en condiciones desnaturalizantes. Para la caracterización fenotípica se utilizaron los nueve descriptores obligatorios de la UPOV. Las bandas y los datos morfológicos se transformaron en matrices binarias de 0 y 1, se calculó la similitud y se generaron los dendrogramas utilizando el análisis UPGMA (de sus siglas en inglés deUnweighted Pair-Group Method using Arithmetic averages ). Ambos marcadores moleculares revelaron claramente la relación filogenética entre genotipos. La caracterización morfológica permitió diferenciar correctamente las variedades analizadas, revelando únicamente la semejanza externa entre los genotipos. La caracterización completa permitió diferenciar inequívocamente los cultivares recientemente liberados para registrarlos y proteger los derechos de los mejoradores.

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Proceso de producción de vitroplantas de caña de azúcar de pureza genética y sanidad garantizadas en etapa de laboratorio en la EEAOC
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Díaz, María Elena

; Perera, M. Francisca

; Paz, Nora del Valle

; Insaurralde Rocco, Paula

; Ovejero, Natalia Silvia

; Cerviño, Ana M.

; Castagnaro, Atilio P.

; Noguera, Aldo S.

Revista industrial y agrícola de Tucumán

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Dez 2020, Volume 97 Nº 2 Páginas 39 - 44

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

The Vitroplantas Project of sugarcane of Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) was started in 2001. Its main goal is to provide sugarcane producers with seed cane of high phytosanitary quality and guaran-teed genetic purity. Since its beginning, improvements in the process such as molecular techniques for disease diagnosis and assessment of genetic purity, have been incorporated. Until 2004 the vitroplant sanitary evaluation for two systemic diseases was carried out by serological techniques. However, since 2005, molecular diagnoses based on PCR for the most regionally important systemic diseases of sugarcane were incorporated. In 2014, the genetic identity analysis of vitroplants undertaken since 2007 with AFLP was replaced by TRAP since it was cheaper and revealed similar polymorphisms. Recently, a Quality Management System, which allows effective administration and increases the efficiency at each step of the micropropagation process, was implemented. Over the 2001-2019 period, 13 commercial and promising sugarcane clones were micropropagated, reaching a total of 1,210,519 Vitroplants. Currently, around 70% of the area under cultivation in Tucumán is occupied by high quality sugarcane seeds produced by the Vitroplantas Project, resulting in lower disease incidence and a gradual increase in yields in commercial fields. This Project has constantly looked at improving the process to obtain a product able to satisfy sugarcane producersdemands.

El Proyecto Vitroplantas de caña de azúcar de la Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) se inició en 2001, con el objetivo principal de proporcionar a los productores caña semilla de alta calidad fitosanitaria y pureza genética garantizada. Desde el inicio se incorporaron mejoras en el proceso, como técnicas moleculares para el diagnóstico de enfermedades y evaluación de la pureza genética. Hasta el 2004, la evaluación sanitaria de las vitroplantas para dos enfermedades sistémicas se llevaba a cabo mediante técnicas serológicas. A partir del 2005 se incorporó el diagnóstico molecular basado en PCR para las enfermedades sistémicas más importantes de la región. En 2014, el análisis de identidad genética de vitroplantas realizado desde 2007 por AFLP fue reemplazado por TRAP, que es menos costoso y revela un polimorfismo similar. Recientemente, se implementó un Sistema de Gestión de Calidad que permitió administrar y aumentar la eficiencia en cada paso del proceso de micropropagación. En el período 2001-2019 se micropropagaron 13 variedades comerciales y clones promisorios de caña de azúcar, alcanzando un total de 1.210.519 Vitroplantas. Actualmente, alrededor del 70% de la superficie plantada en Tucumán se cultiva con caña semilla de alta calidad producida por el Proyecto Vitroplantas, lo que se tradujo en una menor incidencia de enfermedades y un aumento gradual de los rendimientos en los campos comerciales de caña de azúcar. Desde el inicio, el Proyecto Vitroplantas ha buscado constantemente mejorar el proceso a fin de obtener un producto capaz de satisfacer la demanda de los productores de caña de azúcar.

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Transformación genética de Acidovorax avenae subsp. avenae, agente causal de la estría roja en caña de azúcar
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Bertani, Romina P.

; Mielnichuk, Natalia

; Perera, M. Francisca

; González, Victoria

; Vojnov, Adrian A.

; Cuenya, María I.

; Castagnaro, Atilio P.

Revista industrial y agrícola de Tucumán

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Dez 2020, Volume 97 Nº 2 Páginas 35 - 37

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

Red stripe (causal agent Acidovorax avenae subsp. avenae) is one of the main diseases that affect the sugarcane crop in Tucumán. At the moment, the information on sugarcane colonization and movement of A. avenae subsp. avenae during infections is limited, so the aim of this study was to develop tools to monitor the bacteria during the disease cycle. Three transformation methods were tested: chemical, electroporation and conjugation using plasmids containing different fluorescent proteins and selective gen markers. Mutant A. avenae subsp. avenae strains were evaluated for antibiotic resistance and expression of fluorescence signals. In addition, their identity was confirmed by PCR specie-specific. In this study, only transformation by conjugation presented stable fluorescent expression in the bacterium. The Aa::pHC60-gfp showed the highest expression of the green fluorescent protein gfp. In vitro assays showed not difference between the growth of wild type strain and the mutant one in liquid media. Plants inoculated either with A. avenae subsp. avenae or Aa::pHC60-gfp presented comparable incidence and severity 15 days after inoculation. This is the first report of an A. avenae subsp. avenae mutant strain expressing a heterologous gene and represents a valuable tool to study the biology of the bacterium and its colonization in sugarcane

La estría roja, cuyo agente causal es Acidovorax avenae subsp. avenae, es una de las principales enfermedades que afecta a la caña de azúcar en Tucumán. Hasta el momento poco se conoce sobre la colonización de la bacteria en la caña de azúcar y su movimiento durante la infección, por lo que el objetivo de este trabajo fue desarrollar herramientas para monitorear la bacteria durante el ciclo infectivo. Se evaluaron tres protocolos de transformación: químico, electroporación y conjugación, utilizando plásmidos con diferentes genes de proteínas fluorescentes y marcadores de selección. Las cepas de A. avenae subsp. avenae fueron evaluadas según la adquisición de resistencia a antibiótico y expresión de señal fluorescente. Además, se confirmó la identidad de los transformantes por PCR especie-específica. En este trabajo se obtuvieron bacterias con señal fluorescente estable únicamente por conjugación. Con el plásmido Aa::pHC60-gfp se obtuvo la mayor expresión de la proteína verde fluorescente gfp. Los ensayos in vitro mostraron que no hay diferencias entre el crecimiento de la cepa silvestre y transformada en medio líquido. Tanto las plantas infectadas con A. avenae subsp. avenae como con Aa::pHC60-gfp presentaron valores de incidencia y severidad similares 15 días después de la inoculación. Este es el primer estudio de expresión de un gen heterólogo en A. avenae subsp. avenae y representa una herramienta valiosa para el estudio de su biología y el proceso de colonización de caña de azúcar.

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Los marcadores moleculares TRAP permiten identificar líneas transgénicas de caña de azúcar (Saccharum spp.) genéticamente similares al genotipo sin transformar
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Perera, M. Francisca

; Ovejero, S. Natalia

; Racedo, Josefina

; Noguera, Aldo S.

; Cuenya, María Inés

; Castagnaro, Atilio P.

Revista industrial y agrícola de Tucumán

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Jun 2020, Volume 97 Nº 1 Páginas 1 - 7

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

Molecular markers could be useful to determine the occurrence of genetic changes during the genetic transformation process. Among them, functional markers randomly distributed throughout the genome may reflect genetic variations of direct interest. For this reason, the objective of this work was to determine similarity to parental genotype of sugarcane of different transgenic events by using Target Region Amplified Polymorphism (TRAP) markers. DNAs from transgenic events, wild type genotypes and other sugarcane varieties were characterized by seven to nine combinations of TRAP primers. Molecular markers were separated by electrophoresis on polyacrylamide denaturing gels in a DNA Analyzer (Li-cor). Amplified fragments were transformed into either a 0/1 matrix. Similarity was calculated by using Jaccard coefficient and dendrograms were generated. At first instance, markers confirmed the preliminary phenotypic evaluations of herbicide resistant events of RA 87-3 variety since transformed events with close growth resemblance to its parental variety exhibited none or only minor genetic changes whereas events with growth aberrations showed a significant degree of polymorphism. The incorporation of other genotypes allowed validating the technique assuring that a significant number of polymorphic bands were analyzed. Considering the accuracy of the methodology, it was routinely applied to characterize transgenic events of LCP 85-384, TUCCP 77-42, TUC 95-10 and TUC 03-12 at early stages of the process. In conclusion, the use of TRAP markers is a quick and recommendable strategy to characterize and identify transgenic events genetically close to their parental genotypes. This makes possible the selection at the first stages of evaluation of those of the most valuable events to carry out field tests.

Los marcadores moleculares son útiles para determinar la presencia de cambios genéticos durante el proceso de transformación. Entre ellos, los marcadores funcionales distribuidos al azar en todo el genoma pueden reflejar variaciones genéticas de interés directo. Por este motivo, el objetivo de este trabajo fue determinar la similitud con la variedad de caña de azúcar sin transformar de diferentes eventos transgénicos mediante el uso de marcadores TRAP (" Target Region Amplified Polymorphism"). Para ello, ADNs provenientes de los eventos transgénicos, los genotipos sin transformar y de otras variedades de caña de azúcar se caracterizaron mediante amplificación con siete a nueve combinaciones de cebadores TRAP. Los marcadores se separaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida en condiciones desnaturalizantes en el equipo Li-cor DNA Analyzer. Los fragmentos amplificados fueron transformados en matrices binarias de 0/1, utilizadas para calcular el coeficiente de Jaccard y construir árboles de similitud. En primer lugar, los marcadores permitieron confirmar las evaluaciones fenotípicas preliminares de eventos resistentes al herbicida glifosato de la variedad RA 87-3, dado que aquellos eventos fenotípicamente similares a la variedad sin transformar no mostraron cambios genéticos o solo algunos menores, mientras que eventos con aberraciones de crecimiento presentaron un alto nivel de polimorfismo. La incorporación en el análisis de otros genotipos permitió validar internamente la técnica asegurando el análisis de un número significativo de bandas polimórficas. Considerando la precisión de esta metodología, se la aplicó de rutina para caracterizar eventos transgénicos de las variedades LCP 85-384, TUCCP 77-42, TUC 95-10 y TUC 03-12 en las primeras etapas del proceso de evaluación. En conclusión, el uso de marcadores TRAP constituye una estrategia rápida y recomendable para caracterizar e identificar eventos transgénicos genéticamente próximos a su genotipo sin transformar. Esto posibilita la selección en las primeras etapas de evaluación de aquellos eventos más adecuados para realizar los ensayos a campo.

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Morphological and molecular characterization of Puccinia kuehnii, the causal agent of sugarcane orange rust, in Cub
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Perera, María Francisca

; Bertani, Romina Priscila

; Arias, Marta Eugenia

; Hechavarría, María de la Luz La O

; Navarro, María de los Ángeles Zardón

; Debes, Mario Alberto

; Luque, Ana Catalina

; Cuenya, María Inés

; Rojas, Ricardo Acevedo

; Castagnaro, Atilio Pedro

Scientia Agricola

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2020, Volume 77 Nº 2 elocation e20180038

Resumo: En | Texto: En | PDF: En

ABSTRACT Sugarcane orange rust caused by Puccinia kuehnii has recently become an important disease in sugarcane crops and its spread is causing great concern to growers. In this study, we analyzed spores from symptomatic orange rust sugarcane leaves collected in multiple locations in Cuba in a 4-year-period in order to characterize morphological traits of P. kuehnii, establish an adequate molecular technique to characterize it, and determine its infection court in sugarcane. Orange rust caused by P. kuehnii was confirmed by polymerase chain reaction (PCR) and morphological characterization. AFLP markers detected high diversity in P. kuenhnii samples. Sequencing of rDNA regions, as expected, did not reveal differences and SSR markers designed for P. melanocephala could not be transferred to P. kuehnii. In addition to stomata, entry through prickles was also detected as a new infection court in sugarcane. Although the presence of pustules on the adaxial leaf surface was frequently detected, no clear correlation between this presence and density of stomata and/or prickles was found.

https://doi.org/10.1590/1678-992x-2018-0038 1646 downloads

Desarrollo de sistemas de fenotipado para evaluar diferentes estrategias de manejo de Diatraea saccharalis (Fabricius) en caña de azúcar
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Budeguer, Florencia

; Perera, M. Francisca

; Michavila, Gabriela

; Racedo, Josefina

; Vera, Alejandro

; Noguera, Aldo S.

; Cuenya, María Inés

; Castagnaro, Atilio P

Revista industrial y agrícola de Tucumán

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Jul 2019, Volume 96 Nº 2 Páginas 15 - 22

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

Sugarcane borer Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae) is the most important sugarcane pest in Tucumán, Argentina. Older larvae bore into the stalks, facilitating microorganism colonization which indirectly reduces yield and quality of sugar. The aim of the present work was to optimize a sugarcane plant phenotyping method with D. saccharalis under controlled conditions to evaluate different strategies to manage the pest. Different numbers of neonate larvae were placed in the leaf whorl of sugarcane seedling (2-months-old) of cultivars TUC 95-10, TUC 03-12 and LCP 85-384. On the other hand, on single plants 6-month old of TUC 95-10, 10 larvae of several instars were added and the number of perforations and damaged sheath, the tunnel total length and the dead heart symptom were evaluated. In in vitro tests, immature leaf roll disks cut from seedlings were inoculated with two neonate larvae and the larval survival percentage was determined. Each assay was repeated twice or three times with 5 -10 replicates per treatment and conducted under controlled conditions (28-30ºC; 50-70% RH). In seedlings the symptom of the dead heart was observed in all the treatments with different larval number. In the case of the 6-month-old plants, damage in the sheath and stem were observed when infested with L2, L3 and L4 instars, whereas neonate larvae only produced sheath damage. In the laboratory tests, the survival percentage of larvae obtained was high. The results suggest that several methodologies were optimized to evaluate different types of plant material, which are available to study potential strategies for sugarcane borer management.

El barrenador de caña de azúcar Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae) es la plaga más importante del cultivo en Tucumán, Argentina. Los estadios larvales más avanzados perforan los tallos facilitando la colonización de microorganismos que reducen indirectamente el rendimiento y la calidad del azúcar. El objetivo del presente trabajo fue optimizar sistemas de fenotipado de D. saccharalis en caña de azúcar, en condiciones controladas, con el fin de evaluar diferentes estrategias de manejo de la plaga. En primer lugar, diferentes números de larvas neonatas fueron colocadas en el cogollo de plantines de caña de azúcar de dos meses de edad de las variedades TUC 95-10, TUC 03-12 y LCP 85-384. Por otro lado, en plantas individuales de seis meses de edad de TUC 95-10 se inocularon 10 larvas de diferentes estadios y se determinó el número de perforaciones y de vainas dañadas, la longitud total del túnel y el síntoma del corazón muerto. En ensayos in vitro se inocularon dos larvas neonatas en ápices caulinares extraídos de plantines y se determinó el porcentaje de supervivencia de larvas. Todos los ensayos se realizaron en condiciones controladas (28-30ºC; 50-70% de HR), con dos o tres repeticiones y con 5 - 10 unidades experimentales por tratamiento. En plantines se observó el síntoma del corazón muerto en todos los tratamientos con diferente número de larvas neonatas. Las plantas de seis meses de edad presentaron daños en vaina y tallo cuando se infestaron con los estadios larvales L2, L3 y L4, mientras que las larvas neonatas solo produjeron daño en la vaina. En los ensayos de laboratorio el porcentaje de supervivencia de larvas obtenido fue elevado. Los resultados sugieren que diferentes sistemas de fenotipado empleando material vegetal de distinta edad fueron optimizados y están disponibles para evaluar potenciales estrategias de manejo del barrenador.

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Desarrollo del evento transgénico de caña de azúcar TUC 87-3RG resistente a glifosato
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Noguera, Aldo

; Enrique, Ramón

; Ostengo, Santiago

; Perera, Maria Francisca

; Racedo, Josefina

; Costilla, Diego

; Zossi, Silvia

; Cuenya, María Inés

; Filippone, María Paula

; Welin, Björn

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Dez 2018, Volume 95 Nº 2 Páginas 1 - 13

Resumo: En Es | Texto: En Es | PDF: En | PDF: Es

The commercial variety of sugarcane RA 87-3 was transformed by biobalistic with a genetic construct that carries the epsps gene of the CP4 strain of Agrobacterium tumefaciens, and with the nptII gene that confer resistance to glyphosate and resistance to kanamycin / geneticin, respectively. Transformed lines were multiplied in greenhouse and resistance to the herbicide was evaluated using different concentrations of glyphosate (3, 4 and 8 l / ha). Resistant lines to the herbicide (RH) were evaluated in the field to confirm resistance to glyphosate and to carry out a preliminary analysis of their behavior with respect to the parental cultivar. All transformed lines maintained resistance to the herbicide but many showed phenotypic changes. Ten RH lines that were very similar to the RA 87-3 variety were analyzed phenotypically and genetically using the 9 compulsory morphological markers proposed by The International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV) and with 339 molecular markers, respectively. Six lines of the previous ones presented minor morphological and genetic changes and were selected for field trials during two vegetative cycles (cane plant and ratoon 1), in two production areas of Argentina. The six RH lines presented agronomic, industrial and chemical composition characteristics indistinguishable from the parental cultivar. The stable inheritance of the CP4 epsps gene was confirmed by RT-qPCR and Southern blot assays in different clonal generations (growth cycles). Our studies confirmed the usefulness of genetic transformation as a complementary tool to classical improvement and highlight the advantage of the use of UPOV descriptors together with molecular markers for an early selection of transgenic events that have a high similarity with the parental genotype. Taking into account the results, one of the six lines evaluated was proposed for a possible commercial release, under the requirements of regulatory affairs offices (CONABIA, SENASA and DNMA).

La variedad comercial de caña de azúcar RA 87-3 se transformó mediante biobalística con una construcción genética que porta el gen epsps de la cepa CP4 de Agrobacterium tumefaciens, y el gen nptII que confieren resistencia a glifosato y resistencia a kanamicina/geneticina, respectivamente. Las líneas transformadas fueron multiplicadas en invernadero y se evaluó la resistencia al herbicida utilizando diferentes concentraciones de glifosato (3, 4 y 8 l/ha). Las líneas resistentes al herbicida (RH) se evaluaron en campo para confirmar la resistencia a glifosato (3 l/ha) y realizar un análisis preliminar del comportamiento de estas con respecto al cultivar parental. Todas las líneas transformadas mantuvieron la resistencia al herbicida pero muchas mostraron cambios fenotípicos. Las diez líneas RH que resultaron muy parecidas a la variedad RA 87-3 se analizaron fenotípica y genéticamente utilizando los nueve descriptores morfológicos obligatorios propuestos por la “International Union for the Protection of New Varieties of Plants” (UPOV) y con 339 marcadores moleculares, respectivamente. Seis líneas de las anteriores presentaron cambios morfológicos y genéticos menores y fueron seleccionadas para ensayos en campo durante dos ciclos vegetativos (caña planta y soca 1), en dos áreas de producción de Argentina. Las seis líneas RH presentaron características agronómicas, industriales y de composición química indistinguibles respecto del cultivar parental. La herencia estable del gen CP4 epsps fue confirmada mediante ensayos de RT-qPCR y Southern blot en diferentes generaciones clonales (caña planta y soca 1). Los estudios confirmaron la utilidad de la transformación genética como una herramienta complementaria a la mejora clásica, y destaca la ventaja del uso de los descriptores de UPOV junto con los marcadores moleculares para una selección temprana de eventos transgénicos que tengan un alto parecido con el genotipo parental. Tomando en cuenta los resultados, una de las seis líneas estudiadas se seleccionó para una posible liberación comercial, la cual debe ser sometida a evaluación por parte de los entes regulatorios (CONABIA, SENASA y DNMA).

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An overview of sugarcane brown rust in Cuba
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La O, María

; Perera, María Francisca

; Bertani, Romina Priscila

; Acevedo, Ricardo

; Arias, Marta Eugenia

; Casas, Mario Alberto

; Pérez, Juana

; Puchades, Yaquelín

; Rodríguez, Eida

; Alfonso, Isabel

; Castagnaro, Atilio Pedro

Scientia Agricola

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Mai 2018, Volume 75 Nº 3 Páginas 233 - 238

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ABSTRACT: Multiple pathogens affect sugarcane, among them Puccinia melanocephala, the causal agent of brown rust. This disease was first reported in Cuba in 1979 when it was responsible for a severe attack on the main sugarcane variety B4362. The aims of the present study were to give an overview of sugarcane brown rust in Cuba and show the current disease situation in the country. A retrospective analysis regard to sugarcane cultivar composition resistant to brown rust in Cuba was carried out. In addition 154 genotypes, including the most used progenitors in the breeding program and commercial varieties were evaluated under natural infection conditions. The identity of P. melanocephala was verified by Polymerase Chain Reaction (PCR) and by sequencing the ITS1 region. After the introduction of P. melanocephala into Cuba, the susceptible variety, B4362, was replaced by Ja60-5 which remained resistant until 1998. Since 2002, a varietal policy supported by a governmental resolution establishing that any single cultivar cannot occupy more than 20 % of the production area for each production company, local area and province, has been applied. Out of the genotypes evaluated, 49 showed resistance to the disease and 35 intermediate behavior, while 39 were susceptible and 31, highly susceptible. P. melanocephala was detected by PCR in all symptomatic samples and its identify confirmed by sequencing the ITS1 region. The adopted measurement together with permanent phytosanitary monitoring and commercial release of resistant or intermediate cultivars succeeded in avoiding any new epidemic. Inoculum pressure was reduced, even on susceptible and highly susceptible varieties since, by resolution, they cannot occupy more than 10 % of the planted area.

https://doi.org/10.1590/1678-992x-2016-0381 1449 downloads

10.

Variaciones morfológicas de roya naranja en cultivares de caña de azúcar en Cuba
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Acevedo, Ricardo

; Luque, Ana Catalina

; Debes, Mario Alberto

; Zardón, María de los Ángeles

; La O, María

; Alfonso, Isabel

; Rodríguez, Eida

; Rodríguez, Mérida

; Perera, María Francisca

; Bertani, Romina

; González, V.

; Cuenya, MaríaInés

; Castagnaro, Atilio

; Arias, Marta Eugenia

Revista de Protección Vegetal

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Dez 2015, Volume 30 Páginas 134 - 134

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11.

Use of AFLP markers to estimate molecular diversity of Phakopsora pachyrhizi
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Lourdes Rocha, Carla Maria

; Vellicce, Gabriel Ricardo

; García, María Gabriela

; Pardo, Esteban Mariano

; Racedo, Josefina

; Perera, María Francisca

; de Lucía, Adrian

; Gilli, Javier

; Bogado, Noelia

; Bonnecarrère, Victoria

; German, Silvia

; Marcelino, Francismar

; Ledesma, Fernando

; Reznikov, Sebastián

; Ploper, Leonardo Daniel

; Welin, Bjorn

; Castagnaro, Atilio Pedro

Electronic Journal of Biotechnology

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Nov 2015, Volume 18 Nº 6 Páginas 439 - 444

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Background Asian soybean rust (SBR) caused by Phakopsora pachyrhizi Syd. & Syd., is one of the main diseases affecting soybean and has been reported as one of the most economically important fungal pathogens worldwide. Knowledge of the genetic diversity of this fungus should be considered when developing resistance breeding strategies. We aimed to analyze the genetic diversity of P. pachyrhizi combining simple sampling with a powerful and reproducible molecular technique. Results We employed Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) technique for the amplification of P. pachyrhizi DNA extracted from naturally SBR-infected plants from 23 production fields. From a total of 1919 markers obtained, 77% were polymorphic. The high percentage of polymorphism and the Nei's genetic diversity coefficient (0.22) indicated high pathogen diversity. Analysis of molecular variance showed higher genetic variation within countries than among them. Temporal analysis showed a higher genetic variation within a year than between years. Cluster, phylogenetic and principal co-ordinate analysis showed that samples group by year of collection and then by country sampled. Conclusions The study proposed combining a simple collection of urediniospore with a subsequent analysis by AFLP was useful to examine the molecular polymorphism of samples of P. pachyrhizi collected and might have a significant contribution to the knowledge of its genetic diversity. Also, AFLP analysis is an important and potent molecular tool for the study of genetic diversity and could be useful to carry out wider genetic diversity studies.

https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2015.06.007 695 downloads

12.

Production of healthy seed cane in Tucumán, Argentina
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Noguera, Aldo S.

; Paz, Nora del V.

; Díaz, M. Elena

; Perera, M. Francisca

; Díaz Romero, Carolina

; García, María B.

; Filippone, M. Paula

; Welin, Bjorn

; Cuenya, M. Inés

; Digonzelli, Patricia A.

; Castagnaro, Atilio P.

Revista industrial y agrícola de Tucumán

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Jul 2014, Volume 91 Nº 1 Páginas 37 - 41

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Since 2001, the Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) has been working on the“Vitroplantas” Project. Ninety thousand sugarcane plantlets of commercial varieties are produced annually through in vitro meristem culture, in order to eliminate systemic diseases caused by bacteria and viruses. Sanitation of plant material is achieved through in vitro culture of apical meristems from donor plants, previously hot water treated and grown for three years under greenhouse conditions, with anti-aphid screens. Systemic diseases are evaluated in both meristem donor plants and micropropagated plantlets using different molecular diagnostic techniques. It is well known that in vitro plant tissue culture can produce somaclonal variations, which consist of genetic changes in cultured cells and tissues. In order to guarantee that seedlings propagated in vitro are identical to the parental variety, molecular markers that quantify and detect somaclonal variation are routinely applied. Thus, the aim of this project is to guarantee healthy and genetically pure plantlets for their plantation in the field. After in vitro micropropagation and testing, plantlets undergo an acclimatization process in an especially adapted greenhouse at the EEAOC. In order to avoid dehydration of plantlets, this process takes place in a greenhouse with very high relative humidity (RH=80%-100%) and low light intensity. After acclimatization, two other stages of conventional field propagation (Basic and Registered fields) are carried out before the seed cane is finally distributed among sugarcane growers. The implementation of the “Vitroplantas” Project has greatly improved the health and yields of sugarcane plantations in Tucumán, Argentina..

En el año 2001, la Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) puso en marcha el Proyecto Vitroplantas. Se producen anualmente 90.000 plantines saneados de variedades comerciales de caña de azúcar mediante cultivo in vitro de meristemas, con la finalidad de eliminar enfermedades sistémicas causadas por bacterias y virus. El saneamiento del material vegetal se consigue mediante el cultivo in vitro de meristemas apicales de plantas donadoras, previamente hidro-termotratadas y mantenidas durante tres años en invernadero en condiciones controladas. Las enfermedades sistémicas son evaluadas mediante diferentes técnicas de diagnóstico molecular, tanto en las plantas donadoras de meristemas como en los plantines micropropagados. Por otro lado, el cultivo in vitro de tejidos vegetales puede producir variaciones somaclonales, que consisten en cambios genéticos en las células y tejidos cultivados. Con el fin de garantizar que los plantines propagados in vitro sean idénticos a la variedad parental, se utiliza una metodología basada en marcadores moleculares para detectar y cuantificar la variación somaclonal. Es así que el objetivo de este proyecto es garantizar la sanidad y la pureza genética de los plantines micropropagados antes de su plantación a campo. Al finalizar el proceso de micropropagación in vitro, los plantines son sometidos a un proceso de aclimatación en un invernadero, especialmente adaptado para este fin. Para evitar la deshidratación de los plantines, este proceso se lleva a cabo en un ambiente con elevada humedad relativa (HR = 80%-100%) y baja intensidad de luz. Posteriormente, se llevan a cabo dos etapas de propagación convencional en campo (semilleros Básico y Registrados) antes de que la caña semilla se distribuya a los productores. La implementación del Proyecto Vitroplantas ha mejorado en gran medida el estado sanitario y los rendimientos de caña de azúcar en Tucumán, R. Argentina.

331 downloads

13.

Molecular diagnostic of both brown and orange sugarcane rust and evaluation of sugarcane brown rust resistance in Tucumán- Argentina using molecular markers associated to Bru1, a broad-range resistance allele
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Racedo, Josefina

; Perera, M. Francisca

; Bertani, Romina

; Funes, Claudia

; González, Victoria

; Cuenya, María I.

; D´Hont, Angelique

; Welin, Bjorn

; Castagnaro, Atilio P.

Revista industrial y agrícola de Tucumán

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Jul 2014, Volume 91 Nº 1 Páginas 47 - 53

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Brown rust (Puccinia melanocephala), first reported in Tucumán in 1988, and orange rust (P. kuehnii), not yet reported in Argentina, cause important yield losses in global sugarcane production. Due to the difficulties in distinguishing these two sugarcane diseases with the naked eye, it is essential to use molecular techniques for an accurate diagnosis. A major gene, Bru1, which confers resistance to a broad spectrum of P. melanocephala strains in different parts of the world, has been described, and molecular markers closely associated with this allele have been developed. The present study aims to i) optimise a PCR-based method to diagnose and characterise the causal agent population of both types of rust in Tucumán; ii) determine the usefulness of the Bru1 gene in the Sugarcane Breeding Program of Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC), by studying its association with resistant and susceptible phenotypes; and iii) assess the frequency of the Bru1 allele in EEAOC sugarcane germplasm. Conditions for both brown and orange rust diagnosis were optimised. When analysing 30 sugarcane samples showing rust symptoms, only P. melanocephala DNA was amplified. Sugarcane varieties frequently used in the EEAOC Breeding Program were analysed in order to study the usefulness of the Bru1 allele to diagnose brown rust resistance in Tucumán. Out of 129 evaluated genotypes, 49 (38.0%) were found to be resistant to brown rust, but only 8 (16.3%) of these were positive for the Bru1 allele. We then analysed the frequency of appearance of the Bru1 allele by using diagnostic markers R12H16 and 9020-F4-RsaI, in 191 sugarcane accessions of the EEAOC germplasm. Presence, as determined by the two markers, was detected in only 7% of the evaluated genotypes. In conclusion, although results showed that Bru1 markers enable positive selection of this character, additional resistance source(s) are available in the EEAOC Sugarcane Breeding Program.

La roya marrón (Puccinia melanocephala), reportada por primera vez en Tucumán en 1988, y la roya naranja (P. kuehnii), aún no encontrada en la Argentina, causan importantes pérdidas de rendimiento en la producción global de caña de azúcar. Debido a la dificultad de distinguir estas dos enfermedades a simple vista, el empleo de técnicas moleculares es esencial para un diagnóstico preciso. Se ha descripto un gen mayor, Bru1, que confiere resistencia contra un amplio espectro de cepas de P. melanocephala de diferentes partes del mundo, y se han desarrollado marcadores moleculares estrechamente asociados con él. Los objetivos del presente estudio son: i) optimizar un método basado en PCR para el diagnóstico y la caracterización de poblaciones de los agentes causales de ambas royas en Tucumán; ii) determinar la utilidad del gen Bru1 en el Programa de Mejoramiento Genético de la Caña de Azúcar (PMGCA) de la Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC), estudiando su asociación con fenotipos resistentes y susceptibles; y iii) determinar la frecuencia del alelo Bru1 en el germoplasma de la EEAOC. Se optimizaron las condiciones para el diagnóstico de ambas royas. Se analizaron 30 muestras de caña de azúcar con síntomas y solo se amplificó ADN de P. melanocephala. Por otra parte, variedades de caña de azúcar frecuentemente utilizadas por el PMGCA fueron analizadas para estudiar la utilidad de los marcadores asociados a Bru1 para detectar resistencia a roya marrón. De los 129 genotipos evaluados, 49 (38,0%) resultaron resistentes a la enfermedad y solo 8 (16,3%) de los resistentes fueron positivos para el alelo Bru1. También se analizó la frecuencia de aparición de Bru1 mediante los marcadores diagnósticos en 191 accesiones de caña de azúcar del germoplasma de la EEAOC. El gen fue detectado en solo 7% de los genotipos evaluados mediante dos marcadores. En conclusión, los resultados demostraron que los marcadores de Bru1 posibilitan la selección positiva de este carácter, aun cuando otras fuentes de resistencia están disponibles en el PMGCA de la EEAOC.

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14.

Biotecnología para el desarrollo y sostenibilidad agroindustrial del Noroeste Argentino
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Castagnaro, Atilio Pedro

; Filippone, María Paula

; Noguera, Aldo Sergio

; Perera, María Francisca

; Vellicce, Gabriel Ricardo

; Mamaní, Alicia Inés

; Ontivero, Marta Inés

; Arias, Marta Eugenia

; Racedo, Josefina

; García, María Gabriela

; Paz, Nora

; Díaz, María Elena

; Sendín, Lorena Noelia

; Pardo, Esteban Mariano

; Orce, Ingrid Georgina

; Rocha, Carla María Lourdes

; Sepúlveda Tusek, Mlena

; Martínez Zamora, Gustavo

; Salazar, Sergio Miguel

; Dantur, Karina Inés

; Rigano, Luciano

; Torres, Pablo

; Chalfoun, Nadia Regina

; Maraño, María Rosa

; Vojnov, Adrián

; Ploper, Leonardo Daniel

; Díaz Ricci, Juan Carlos

BAG. Journal of basic and applied genetics

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Jun 2011, Volume 22 Nº 1

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In 1994, a group whose aims were both scientific research and technological development was set up. This team was inspired by the increasing demand of the agro-industrial sector in the North West of Argentina. Besides financial considerations inherent to the productive process, social and environmental issues were borne in mind when research had to be carried out. The conceptual premises of scientific work were the study, preservation and a judicious use of biodiversity; equally important was the relentless search for phytosanitary management alternatives which were friendly to both humans and the environment. Thus, in 1997, the frst National Program of Strawberry Genetic Breeding in Argentina started at INSIBIO (CONICET-UNT), Tucumán. This Institute coordinated this program on a national level. Thanks to an agreement between INSIBIO and the Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC), in 2002, the EEAOC's Biotechnology Department, a Unit Associated to INSIBIO, was founded. One of the main goals of this department was both to develop and adapt technologies to support institutional ongoing programs which intended not only to increase productivity but also to confer more sustainability to those agro-industries related to sugar and alcohol, soybean and citrus. and most importantly, a new scientific and technological team constituted by professionals working with other groups from different research centers nationwide carne into existence. Their common goal has been the improvement of agro-industrial productive processes in order to help build a society which is fair and equitable for both the present and the future.

En 1994 se conformó un grupo de investigación científica y desarrollo tecnológico guiado por la demanda del sector agroindustrial de la región del noroeste argentino, que además de las consideraciones económicas intrínsecas del proceso productivo, tuvo en cuenta para sus investigaciones, aspectos sociales y ambientales. Las premisas conceptuales del trabajo científico fueron el estudio, la preservación y el aprovechamiento de la biodiversidad, en conjunción con la búsqueda continua de alternativas de manejo fitosanitario lo menos reñidas posible con la salud humana y ambiental. Fue así que en 1997 se inició el primer Programa Nacional de Mejoramiento Genético de la Frutilla en Argentina, que desde el INSIBIO (CONICET-UNT) en Tucumán coordinó el trabajo de grupos en otras instituciones. A partir del año 2002 mediante un convenio entre el INSIBIO y la Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC), se fundó la Sección Biotecnología de la EEAOC- Unidad Asociada al INSIBIO, con el principal objetivo de desarrollar y adaptar tecnologías para apoyar programas institucionales preexistentes, tendientes a incrementar la productividad con mayor sostenibilidad en las agroindustrias suero-alcoholera, sojera, y citrícola. Sin embargo, lo más importante es que se constituyó un equipo científico y tecnológico que trabaja en forma articulada con otros grupos de filiación diversa, pero que tienen el objetivo común de mejorar los procesos productivos en la actividad agroindustrial, para contribuir a generar sociedades más justas y solidarias, no sólo en el presente sino para las futuras generaciones.

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