Quinoa (Chenopodium quinoa Willd) is a dicotyledonous annual species belonging to the family Amaranthaceae, which is nutritionally well balanced in terms of its oil, protein and carbohydrate content. Targeting-induced local lesions in genomes (the TILLING strategy) was employed to find mutations in acetolactate synthase (AHAS) genes in a mutant quinoa population. The AHAS genes were targeted because they are common enzyme target sites for five herbicide groups. Ethyl methane sulfonate (EMS) was used to induce mutations in the AHAS genes; it was found that 2% EMS allowed a mutation frequency of one mutation every 203 kilobases to be established. In the mutant population created, a screening strategy using pre-selection phenotypic data and next-generation sequencing (NGS) allowed identification of a mutation that alters the amino acid composition of this species (nucleotide 1231 codon GTT→ATT, Val→Ile); however, this mutation did not result in herbicide resistance. The current work shows that TILLING combined with the high-throughput of NGS technologies and an overlapping pool design provides an efficient and economical method for detecting induced mutations in pools of individuals.

The molecular mechanisms underlying inclination responses in trees are unclear. In this study, we identified a MADS-box transcription factor differentially expressed early after inclination in the stems of Pinus radiata D. Don. PrMADS10 has a CDS of 582 bp and encodes a group II MADS-box transcription factor. We measured highest accumulation of this transcript on the lower side of inclined pine stems. In an effort to identify putative targets, we stably transformed Arabidopsis thaliana with a 35S::PrMADS10 construct. Transcriptome analysis revealed 1,219 genes differentially-expressed, with 690 and 529 genes up- and down-regulated respectively, when comparing the transgenic and wild-type. Differentially-expressed genes belong to different biological processes, but were enriched in cell wall remodeling and phenylpropanoid metabolic functions. Interestingly, lignin content was 30% higher in transgenic as compared to wild-type plants consistent with observed changes in gene expression. Differentially expressed transcription factors and phenylpropanoid genes were analyzed using STRING. Several MYB and NAC transcription factors showed interactions with genes of the phenylpropanoid pathway. Together, these results implicate PrMADS10 as a regulatory factor, triggering the expression of other transcription factors and genes involved in the synthesis of lignin.

A novel MADS-box transcription factor from Pinus radiata D. Don was characterized. PrMADS11 encodes a protein of 165 amino acids for a MADS-box transcription factor belonging to group II, related to the MIKC protein structure. PrMADS11 was differentially expressed in the stems of pine trees in response to 45° inclination at early times (1 h). Arabidopsis thaliana was stably transformed with a 35S::PrMADS11 construct in an effort to identify the putative targets of PrMADS11. A massive transcriptome analysis revealed 947 differentially expressed genes: 498 genes were up-regulated, and 449 genes were down-regulated due to the over-expression of PrMADS11. The gene ontology analysis highlighted a cell wall remodeling function among the differentially expressed genes, suggesting the active participation of cell wall modification required during the response to vertical stem loss. In addition, the phenylpropanoid pathway was also indicated as a PrMADS11 target, displaying a marked increment in the expression of the genes driven to the biosynthesis of monolignols. The EMSA assays confirmed that PrMADS11 interacts with CArG-box sequences. This TF modulates the gene expression of several molecular pathways, including other TFs, as well as the genes involved in cell wall remodeling. The increment in the lignin content and the genes involved in cell wall dynamics could be an indication of the key role of PrMADS11 in the response to trunk inclination.

La optimización de la producción forestal en regiones tropicales está limitada por la degradación del suelo, la baja disponibilidad de nutrientes y el bajo establecimiento de plántulas en etapas iniciales de crecimiento. En este contexto, los microorganismos promotores del crecimiento vegetal (MPCV) se presentan como una alternativa biotecnológica sostenible para mejorar la germinación, el desarrollo radicular y la eficiencia en la absorción de nutrientes. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de la inoculación microbiana sobre la germinación, el crecimiento morfométrico y la calidad de plántulas de Gmelina arborea Roxb. bajo condiciones de invernadero controlado. Los tratamientos evaluados fueron T1 H1 Dilución 1 T2 H1 Dilución 2 T3 H1 Dilución 3 T4 H2 Dilución 1 T5 H2 Dilución 2 T6 H2 Dilución 3 T7 H3 Dilución 1 T8 H3 Dilución 2 T9 H3 Dilución 3 y T10 testigo sin inoculación en condiciones experimentales controladas de invernadero tropical Ecuador. Se empleó un diseño completamente al azar con diez tratamientos, incluyendo nueve combinaciones de aislamientos microbianos y diluciones y un testigo sin inoculación, con tres repeticiones por tratamiento y cinco plantas por unidad experimental, totalizando 150 plántulas. Las variables evaluadas fueron porcentaje de germinación, altura de planta, diámetro del tallo, número de hojas y longitud radicular, registradas durante 40 días. Los resultados evidenciaron diferencias significativas (p < 0.05) entre tratamientos. El tratamiento T7 (H3 + Dilución 1) presentó el mayor porcentaje de germinación (50.2 %), superando ampliamente al control. Asimismo, T9, T6 y T1 mostraron mayores incrementos en crecimiento, destacando T9 con 31.80 cm de altura y 25.0 cm de longitud radicular. Se concluye que la inoculación con bioinoculantes microbianos mejora la calidad morfológica y el vigor de las plántulas de G. arborea, aunque se recomienda validar su desempeño en campo.

La germinación irregular y el bajo vigor inicial en vivero limitan el éxito operativo de especies forestales de alto valor comercial como Gmelina arborea. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la inoculación de diferentes cepas de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) sobre la germinación, el desarrollo morfométrico y la calidad de plántulas de G. arborea bajo condiciones controladas. Se utilizó un Diseño Completamente al Azar con diez tratamientos: un testigo absoluto y tres cepas bacterianas (Acinetobacter calcoaceticus [BMR 2-12], Enterobacter asburiae [PM 3-14] y Pseudomonas putida [PB 3-6]) evaluadas en tres concentraciones volumétricas (10 %, 15 % y 20 % v/v). Las semillas fueron sometidas a biopriming y, tras la emergencia, las plántulas recibieron inoculación radicular directa. A los 40 días se determinaron variables morfológicas aéreas y subterráneas. Los resultados demostraron una respuesta diferencial y especializada según la cepa aplicada (p < 0.05). El tratamiento con A. calcoaceticus al 20 % maximizó la germinación (50.2 %) frente al control (menor al 20 %), además de promover significativamente el crecimiento radial del tallo y el mejor índice de robustez. Por el contrario, la inoculación con E. asburiae (particularmente al 20 %) estimuló significativamente la altura (mayor a 40 cm), el número de hojas, la biomasa foliar y la longitud radicular, duplicando el desempeño del testigo. Se concluye que el uso selectivo de PGPR constituye una estrategia biotecnológica eficiente para optimizar los atributos morfoestructurales de G. arborea, acelerar los ciclos de producción en vivero y reducir la dependencia de insumos químicos en la silvicultura moderna.

Este estudio evaluó el efecto de diferentes matrices de sustratos y concentraciones de Trichoderma spp. sobre la sanidad vegetal, sobrevivencia y desarrollo morfológico de Stevia rebaudiana Bertoni durante su fase crítica de establecimiento en condiciones de invernadero. Se aplicó un diseño completamente al azar con arreglo factorial, evaluando seis tipos de sustratos con distintas características físicas y químicas: turba más perlita (50% y 50%), tierra de huerto (100%), humus de lombriz (100%), gallinaza más suelo natural (50% y 50%), cascarilla de arroz quemado (100%) y suelo natural como testigo (100%). Paralelamente, se evaluaron tres concentraciones del bioinoculante Trichoderma spp.: 4, 5 y 6 mL L⁻¹, en una dilución de 10^8 esporas mL⁻¹. El microorganismo fue utilizado como agente bioestimulante y biocontrolador, con potencial para mejorar la disponibilidad de nutrientes, estimular el desarrollo radicular y reducir la incidencia de patógenos del suelo. La combinación factorial generó 18 tratamientos evaluados bajo condiciones homogéneas de manejo agronómico. Los resultados mostraron diferencias estadísticas significativas en la incidencia de patógenos, sobrevivencia y altura de planta. La combinación de humus de lombriz con la dosis más alta de Trichoderma spp. (6 mL L⁻¹) redujo significativamente Fusarium spp. y Rhizoctonia spp. al 5%, evidenciando una supresión biológica sinérgica. En cuanto a la sobrevivencia, el sustrato de gallinaza con suelo natural y 4 mL L⁻¹ logró la mayor sobrevivencia a los 15 días (94.79%), mitigando el estrés por trasplante. El crecimiento vegetativo mostró un efecto acumulativo; a los 45 días, el tratamiento de turba con perlita y 6 mL L⁻¹ alcanzó la mayor altura (45.86 cm). El diámetro del tallo no mostró diferencias significativas, sugiriendo estabilidad genotípica intrínseca. Se concluye que el manejo integrado rizosférico optimiza el vigor inicial y la bioprotección del cultivo. Se recomienda seguimiento prolongado.