Scielo RSS <![CDATA[BAG. Journal of basic and applied genetics]]> http://www.scielo.org.ar/rss.php?pid=1852-623320130003&lang=es vol. 24 num. 2 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.ar/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.ar <![CDATA[La estructura genética de poblaciones de plantas condiciona la interpretación de parámetros y su alcance en caracteres ecofisiológicos]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-62332013000300001&lng=es&nrm=iso&tlng=es Es casi una constante en los trabajos de ecofisiología que, explícitamente o implícitamente, las estructuras genéticas del material en estudio estén claramente presentes, como fuentes de tolerancia (germoplasma), como materiales contrastantes (genotipos) o simplemente como cultivares. Se entiende por "estructura genética" de una población al tipo, cantidad y distribución de la variación genética presente en la misma y se expresa en términos de frecuencias génicas o genotípicas. En este trabajo se exponen los cinco tipos de cultivares (poblaciones, sintéticos, líneas, híbridos y clones) ya que todas las variedades comerciales encajan en alguno de los cinco tipos o sus variantes. El objetivo de este trabajo fue analizar en el estudio de los caracteres ecofisiológicos de los principales cultivos, los alcances y las limitaciones en relación a la estructura genética de las poblaciones cuando la interpretación de resultados será aplicada en el manejo del cultivo o en el mejoramiento del mismo. Un ecofisiólogo que estudia caracteres fisiológicos o interacciones del cultivo con factores ambientales, debería tener presente esas estructuras genéticas en el momento que elige los materiales de estudio (tipos morfológicos, cultivares o genotipos) y cuando obtiene sus conclusiones y efectúa recomendaciones, ya que ambos determinarán los alcances de su estudio. Asimismo se analizaron los aportes de la ecofisiología para describir, clasificar y explicar cómo se comportan las plantas de un cultivo en una situación particular y con una estructura genética dada.<hr/>It is almost a constant in the ecophysiology papers that, explicitly or implicitly, the genetic structures of the studied material were clearly present as sources of tolerance (germplasm), contrasting materials (genotypes) or simply as cultivars. The "genetic structure" of a population refers to the type, amount and distribution of genetic variation present in the population and it is expressed in terms of gene or genotype frequencies. There are five types of cultivars (populations, synthetic, pure lines, hybrids and clones) considering that all commercial varieties fit into any of these five types or their variants. The objective of this work was to analyze the ecophysiological characters studied in the major crops and their scope and limitations in relation to the genetic structure of populations. An ecophysiologist who studies physiological characters or interactions of the crop with environmental factors, should bear in mind these genetic structures when choosing materials (morphological types, cultivars or genotypes) and when he/she reaches his/her conclusions and makes recommendations, since they will determine the scope of the study. Likewise, the contributions of ecophysiology to describe classify and explain how plants perform in a particular situation and with a given genetic structure are analyzed. <![CDATA[Mapeo de QTL para una medida multivariada de la reacción al virus del mal de Río cuarto]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-62332013000300002&lng=es&nrm=iso&tlng=es El índice de severidad de enfermedad (ISE), un indicador de resistencia multidimensional, es una media ponderada de la severidad e incidencia de la enfermedad del maíz causada por el Mal de Río Cuarto Virus (MRCV). En el presente estudio se realizó un mapeo por intervalo con el objetivo de identificar loci de caracteres cuantitativos o QTL ("quantitative trait loci") asociados con el ISE del Mal de Río Cuarto (MRC) en una población de líneas endocriadas recombinantes (RILs) de maíz evaluadas en ambientes donde la enfermedad es endémica. Los resultados sugieren que algunas regiones genómicas (cromosomas 1, 4, 6, 8 y 10) tienen un efecto significativo sobre la reacción al MRCV. Alrededor del 40% de los intervalos significativos coinciden con aquellos identificados en estudios previos. Por otro lado, se identificaron intervalos no detectados cuando el análisis se realizó carácter por carácter. Los resultados sugieren que es posible seleccionar genotipos resistentes al virus utilizando tanto los síntomas particulares de la enfermedad como QTL asociados al MRC.<hr/>The disease severity index (DSI), a multidimensional indicator of resistance, is a weighted average of the severity and incidence of the disease of maize caused by the Mal de Río Cuarto Virus (MRCV). Interval mapping was used in order to detect quantitative trait loci (QTL) associated with the DSI of the Mal de Río Cuarto (MRC) disease in a population of recombinant inbred lines (RILs) of maize tested in environments where the disease is endemic. The results suggest the existence of genomic regions (chromosomes 1, 4, 6, 8 and 10) with a significant effect on MRC. About 40% of the significant intervals were consistent with those identified in previous studies. However, other intervals were associated with the simultaneous expression of symptoms that are not detected when the analysis is performed trait by trait. The results suggest that virus-resistant genotypes can be selected using the particular symptoms of the disease as well as using MRC-QTL. <![CDATA[Respiratory function in healthy first-degree relatives of asmathic adolescents]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-62332013000300003&lng=es&nrm=iso&tlng=es Asthma is a complex disease associated with biological and physiological phenotypes. The objective of this study was to compare the respiratory function in healthy first-degree relatives of asthmatic and non-asthmatic adolescents. We used a cross-sectional approach to assess 101 family cases (presence of one or more adolescents classified as asthmatic) and 275 stable families (families without adolescents classified as asthmatic). We obtained a final sample of 822 relatives. The respiratory function was evaluated by the forced expiratory volume in 1 second (FEV), and the forced vital capacity (FVC), using the Microlab 3300® Spirometer. A self-administered questionnaire was used to record upper and lower airway symptoms, allergic symptoms and medical history. To compare continuous variables, the Mann-Whitney and Kruskal-Wallis tests were applied when variables did not follow a Gaussian distribution and the variances were not homogeneous. A linear regression adjusted for age, gender and height was also applied to compare the lung function between asthmatic and non-asthmatic relatives. Parents of asthmatic adolescents had significantly lower values of the lung function than both parents together and mothers of non-asthmatics (84.6 vs. 97.6, p< 0.01, for FEV and 84.3 vs. 97.9, p< 0.01, for FVC, and 97.3 vs. 109.7, p < 0.01, for FEV and 89.5 vs. 105.5, p< 0.01, for FVC, respectively). Also, siblings of asthmatic adolescents had lower FEV (98.6 vs. 109.4, p< 0.01) and FVC values (85.9 vs. 102.7, p< 0.01). The healthy first-degree relatives of asthmatic adolescents have worse respiratory function than those of non-asthmatic adolescents. Asymptomatic relatives of asthmatics can have physiological characteristics that may reveal the phenotypic pattern of the disease. <![CDATA[Evaluation of six nucleotide polymorphisms for bovine traceability in the context of the Argentine-Chinese beef trade]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-62332013000300004&lng=es&nrm=iso&tlng=es Genetic traceability refers to methods associated with the identification of animals and their products through DNA characterization of individuals, breeds or species. To trace breeds, it is necessary to define the breed groups to analyze, and the most appropriate molecular marker set. The selection of genetic markers depends on the gene frequency distribution, the genetic distance among breeds and the presence of private alleles. In this study, we assessed six single nucleotide polymorphisms (SNPs) located in the DGAT1, TG, LEP, GH, FABP4 and GnRHR genes, as potential genetic markers to be included into a panel for genetic traceability for the identification of breed origin associated with the bovine beef trade. The results of the genetic characterization of four of the main Chinese cattle populations and of the principal breeds raised in Argentina and in the world (five Bos taurus and two B. indicus) suggest that these SNP markers can be successfully used as a part of an effective traceability system for the identification of cattle breed origin in the context of the Chinese meat imports, and in particular in the Argentine-Chinese beef trade.<hr/>La trazabilidad genética, la cual se basa en la identificación de animales y sus productos, permite la identificación individual, racial o de especie. Esta metodología es útil para detectar fraudes y valorizar producciones locales. Para llevar a cabo la trazabilidad es necesario definir los grupos raciales a analizar y el panel de marcadores más apropiados a utilizar. La selección de marcadores depende de la distribución de las frecuencias gé­nicas, de la distancia genética entre las razas y de la presencia de alelos privativos. El objetivo de este trabajo consistió en evaluar seis polimorfismos de nucleótido simple (SNPs) ubicados en los genes DGAT1, TG, LEP, GH, FABP4 y GnRHR como posibles marcadores genéticos apropiados para ser incluidos en un panel de trazabilidad para la identificación de la raza de origen en el contexto de la comercialización de carne bovina. Los resultados de la caracterización genética de cuatro de las principales poblaciones bovinas chinas y de las razas más importantes de nuestro país (cinco Bos taurus y dos B. indicus) sugieren que los marcadores estudiados pueden ser utilizados exitosamente como parte de un sistema de trazabilidad efectivo para identificar el origen de la carne bovina en el contexto de la importación de carne en el mercado chino y en particular en el comercio entre Argentina y China. <![CDATA[Development of typing methods based on pyrosequencing technology fot the analysis of six bovine genes related to marbling]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-62332013000300005&lng=es&nrm=iso&tlng=es Several methods such as PCR-RFLP, OLA, DNA sequencing, PCR-SSCP and ARMS-PCR have been developed to detect the allelic variation at substitutions K232A of DGAT1, GH6.1 of GH, F279Y of GHR, R4C of LEP, I74V of FABP4, and at the transition in the TG 5´ leader sequence. Most of these methods are manual processes and therefore increase the time spent on the assay and limit the number of animals analyzed. Herein, we describe the development of pyrosequencing-based methods for the bovine DGAT1, GH, GHR, LEP, FABP4 and TG genes, whose polymorphisms have been associated with variation in carcass composition. This method was validated by analyzing DNA samples belonging to the Aberdeen Angus and Hereford breeds previously typed by PCR-SSCP, PCR-RFLP and/or DNA sequencing. The results obtained showed that, after sequencing or whole-genome association studies (discovery step), the pyrosequencing-based technique seems to be useful to validate (validation step) a particular single nucleotide polymorphism (SNP) in a candidate gene in a previously mapped region in independent populations (with different genotypes and/or production systems). We conclude that pyrosequencing may be useful in high-throughput SNP genotyping of candidate genes in breeds of cattle and other animal species, making it a fast and interesting screening method for population or association studies.<hr/>Diversos métodos como PCR-RFLP, OLA, secuenciación de ADN, PCR-SSCP y ARMS-PCR han sido desarrollados para detectar las va­riaciones alélicas presentes en las sustituciones K232A del gen DGAT1, GH6.1 del gen GH, F279Y de GHR, R4C de LEP, I74V de FABP4, y en la transición detectada en la secuencia 5´ líder del gen TG. La mayoría de estos métodos son procesos manuales que consumen mucho tiempo para realizar el ensayo y limitan el número de animales analizados. En el presente trabajo se describe el desarrollo de métodos de pirosecuenciación aplicables a los genes bovinos DGAT1, GH, GHR, LEP, FABP4 y TG, cuyos polimorfismos han sido asociados a variaciones en la composición de la carcasa. Este método se validó mediante el análisis de muestras de ADN pertenecientes a las razas Aberdeen Angus y Hereford previamente tipi­ficadas por PCR-SSCP, PCR-RFLP y/o secuenciación de ADN. Los resultados obtenidos evidenciaron que, después de estudios de secuenciación o asociación genómica (etapa de descubrimiento), la pirosecuenciación sería de gran utilidad para validar (etapa de validación) un polimorfismo de nucleótido único (SNP) particular en un gen candidato localizado en una región previamente mapeada en poblaciones independientes (con diferentes genotipos y/o sistemas de producción). Concluimos que los métodos basados en pirosecuenciación pueden ser de gran utilidad en la ge­notipificación de alto rendimiento de SNPs de genes candidatos en razas bovinas y en otras especies animales, representando un rápido e interesante método de validación para estudios poblacionales o de asociación. <![CDATA[Embryogenic Callus induction on the scutellum and regeneration of plants as basis for genetic transformation of spring wheath (Triticum Aestivum L.) cultivars from Argentina]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-62332013000300006&lng=es&nrm=iso&tlng=es An effective tissue culture is an indispensable basis for the production of transgenic plants. In this study, we investigated the induction of embryogenic callus production from the scutellum of spring wheat and subsequent regeneration of plants. Twenty-two Argentine spring wheat varieties from three breeders were screened to select promising genotypes for the optimization of the procedure. Experimental variables were the developmental stage of the immature embryos and the concentration of the growth regulator 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Two developmental stages, termed H and W, respectively (according to He et al., 1986), were selected, and their performance in culture media containing high and low concentrations of 2,4-D was examined. Parameters for the screening were: callus induction, callus proliferation on the scutellum, precocious germination of the immature embryo (as negative trait), regeneration and shoot formation and total efficiency of the in vitro culture. The best results were achieved with a combination of developmental stage H and a low concentration of 2,4-D. Scutellar callus induction and callus proliferation on the scutellum surface were positively correlated. However, scutellar callus induction, regeneration and number of shoots were independent of each other. Considerable genotype differences were found in the suitability of the varieties investigated for spring wheat propagation via in vitro culture. The cultivar Klein Brujo exhibited the highest overall culture efficiency (84.4 %) related to the number of immature embryos used and the number of plants regenerated from one embryo (9.5).<hr/>La base indispensable para la producción de plantas transgénicas es un eficaz cultivo de tejidos. En este estudio se investigó la inducción de callo embriogénico y su posterior regeneración en trigo. Se analizaron veintidós variedades argentinas de trigo de primavera de tres criadores, para seleccionar los genotipos adecuados para la optimización del procedimiento. Las variables experimentales fueron la etapa de desarrollo de embriones inmaduros y la concentración de ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), un regulador del crecimiento. Se seleccionaron dos etapas del desarrollo denominadas H y W, respectivamente (de acuerdo a He et al., 1986) y se examinaron sus comportamientos en los medios de cultivo con concentraciones altas y bajas de 2,4-D. Los parámetros del análisis fueron: inducción de callo, proliferación de callo escutelar, germinación precoz del embrión (rasgo negativo), regeneración y formación de plántulas y eficiencia del cultivo in vitro. Los mejores resultados se obtuvieron con una combinación de la etapa de desarrollo H y una concentración baja de 2,4-D. Hubo una correlación positiva entre la inducción de callo y su proliferación escutelar. Sin embargo, la inducción de callo, la regeneración y el número de plántulas fueron independientes entre sí. Las variedades de trigo investigadas mostraron considerables diferencias genotípicas en su capacidad de propagación en cultivo in vitro. La variedad Klein Brujo exhibió la eficiencia más alta de cultivo (84,4%), en relación con el número de embriones utilizados y de plantas regeneradas (9,5) a partir de un embrión. <![CDATA[Oxidative stress and comet assay in tissues of mice administered glyphosate and ampa in drinking water for 14 days]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-62332013000300007&lng=es&nrm=iso&tlng=es Excessive amounts of the herbicide glyphosate are incorporated daily to the soil and the ecosystems. AMPA is its major environmental breakdown product. In this study we determined the levels of thiobarbituric acid reactive substances (TBARs); quantified superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activity in liver, kidney, lung and heart, and performed the comet assay in blood and liver of mice administered glyphosate (40 or 400 mg/kg/day) or AMPA (100 mg/kg/day) in drinking water for 14 days. Exposure to glyphosate 400 mg/kg induced a statistically significant (p <0.05) decrease of SOD activity in heart and an increase in CAT activity in kidney. In the comet assay there were statistically significant differences in all the treatments and tissues studied in comparison to control animals (p≤ 0.01). The major results of this study were that mice administered glyphosate or AMPA in drinking water for 14 days induced a significant increase in DNA damage in liver and blood but minor effects on oxidative stress parameters. DNA effects on liver and blood indicate that these compounds could be of concern in terms of their potential to damage the genetic material, and that oxidative stress does not seem to be the mechanism causing that effect.<hr/>Cantidades excesivas del herbicida glifosato son incorporadas diariamente a los suelos y a los ecosistemas. Su principal metabolito ambiental es el ácido amino-metil-fosfónico (AMPA). En el presente estudio se determinaron los niveles de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARs), se cuantificaron las actividades de superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT) en hígado, riñón, pulmón y corazón, y se realizó el ensayo cometa en sangre e hígado de ratones expuestos a glifosato (40 o 400 mg/kg/día) o AMPA (100 mg/kg/día) durante 14 días en el agua de bebida. La exposición a glifosato 400 mg/Kg indujo un descenso estadísticamente significativo (p <0,05) en la actividad SOD en corazón y un aumento de la actividad CAT en riñón. En el ensayo cometa se observaron diferencias estadísticamente significativas en todos los tratamientos y tejidos estudiados en comparación con los animales controles (p≤ 0,01). Los resultados principales de este estudio son que los ratones expuestos a glifosato o AMPA en el agua de bebida durante 14 días presentaron un incremento significativo en los niveles de daño al ADN en hígado y sangre, y efectos menores en los parámetros de estrés oxidativo. Los efectos sobre el ADN indican que estos compuestos podrían ser de preocupación en términos de su potencialidad para dañar el material genético, y que el estrés oxidativo no parece ser el mecanismo que conduce a ese daño. <![CDATA[Identificación de tricópteros de altura de Bolivia y Perú mediante el código de barras del ADN]]> http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-62332013000300008&lng=es&nrm=iso&tlng=es El Orden Trichoptera incluye algunos de los insectos bioindicadores más estudiados a nivel genético por su utilidad y distribución en sistemas de agua dulce. Al no contar con claves morfo-anatómicas de larvas para diferenciar especies altiplánicas, proponemos el uso de secuencias del gen CO-I (código de barras del ADN) para su identificación taxonómica molecular. Se estudiaron por primera vez secuencias CO-I en larvas de tricópteros de la Cordillera Oriental y Occidental de Bolivia, y de la Cordillera Blanca de Perú. Con el modelo de dos parámetros de Kimura, se identificaron los géneros Anomalocosmoecus, Antarctoecia y Cailloma. El análisis más detallado del código de barras del ADN secuenciado sugiere la existencia de un posible suborden y dos especies del género Antarctoecia en la Cordillera Occidental de Bolivia. Más estudios son necesarios para dar mayor sustento a esta hipótesis.<hr/>Order Trichoptera includes some of the biomarker insects most studied at the genetic level because of their usefulness and distribution in freshwater systems. In the absence of morpho-anatomical features to distinguish larvae of these species of highland Peru and Bolivia, here we propose the use of sequences of the CO-I gene (DNA Barcode) for molecular taxonomic identification. This is the first study of the CO-I sequences in Trichoptera larvae of Western and Eastern Cordillera of Bolivia and Cordillera Blanca of Peru. With Kimura's two-parameter model, we identified genera Anomalocosmoecus, Cailloma and Antarctoecia. More detailed analysis of the sequenced DNA Barcode suggests the existence of a suborder and two species of Antarctoecia in the Western Cordillera of Bolivia. More studies are needed to provide further support to this hypothesis.