Evaluación morfológica de brotes regenerados de callos de arroz (variedad IACuba-28) resistentes a higromicina

Morphological Evaluation of Shoots Regenerated from Hygromycin-Resistant Rice Callus (cv IACuba-28)

Se estableció un sistema de evaluación de brotes de arroz regenerados de callos resistentes a higromicina, que permitió relacionar las características morfológicas de dichos brotes con su resistencia al antibiótico. Callos embriogénicos de arroz se transformaron con Agrobacterium tumefaciens (EHA105/ pCAMBIA1300), con el gen de la higromicina-fosfotransferasa como marcador de selección. Después de dos semanas en medio de cultivo con higromicina, los callos resistentes fueron transferidos a regeneración. Durante 30 días se realizaron extracciones sucesivas de brotes emitidos de los callos, en seis intervalos de cinco días cada uno. Estos brotes se clasificaron según su morfología en: clase I – brote vigoroso con una estructura bipolar típica, de ápice y raíz con longitudes proporcionales; clase II – brote con raíz pequeña respecto al ápice, o sin raíz; clase III – brote con alteraciones fenotípicas, albinismo, hojas muy anchas o enrolladas. Los brotes clasificados se transfirieron a medio MS con higromicina para evaluar su viabilidad. Los de clase I, que predominaron en las primeras extracciones, presentaron la mayor viabilidad durante el enraizamiento y crecimiento del follaje. En las últimas dos extracciones ocurrió una drástica reducción de los brotes clase I, y aumentaron los de clases II y III, simultáneamente disminuyó la viabilidad de estos últimos en MS con higromicina. Este resultado puede aplicarse para mejorar la eficiencia de obtención de plantas transgénicas de arroz en estas condiciones, debido a que precisa el momento óptimo para lograr brotes con características morfológicas normales y que sean resistentes a higromicina.

An evaluation system based on the morphological characteristics of regenerated hygromycin-resistant rice callus shoots was established for correlating such characteristics with shoot viability on hygromycin. Embryogenic rice calli were transformed by Agrobacterium tumefaciens (EHA105/ pCAMBIA1300), containing the hygromycin-phosphotransferase gene as selection marker. After two weeks on selection medium, hygromycin-resistant calli were transferred to regeneration medium. Regenerated shoots were extracted every 5 days (over a 30-day period) and classified into three classes according to their morphological structure: class I: vigorous shoot having typical bipolar structure; class II: shoot having small root compared to apical length, or shoot without roots; class III: shoots having an abnormal appearance, such as malformed leaves or albinism. Individualised shoots were transferred to MS medium containing hygromycin for evaluating their resistance to antibiotics. A relationship was observed between regenerated shoots’ morphological characteristics and the percentage of shoots’ viability on hygromycin. Class I prevailed at early shoot extraction and was the most resistant to hygromycin. Drastic class I reduction was found with later shoot extraction, whilst classes II and III became increased. Likewise, shoot viability became radically reduced on MS medium containing hygromycin. This result might be applied for improving efficiency regarding obtaining transgenic rice plants, taking into account the best time for obtaining high percentages of hygromycin-resistant shoots having the best morphological characteristics.