Viral diseases pose a significant threat to tomato crops (Solanum lycopersicum L.), one of the world’s most economically important vegetable crops. The limited genetic diversity of cultivated tomatoes contributes to their high susceptibility to viral infections. To address this challenge, tomato breeding programs must harness the genetic resources found in native populations and wild relatives. Breeding efforts may aim to develop broad-spectrum resistance against the virome. To identify the viruses naturally infecting 19 advanced lines, derived from native tomatoes, high-throughput sequencing (HTS) of small RNAs and confirmation with PCR and RT-PCR were used. Single and mixed infections with tomato mosaic virus (ToMV), tomato golden mosaic virus (ToGMoV), and pepper huasteco yellow vein virus (PHYVV) were detected. The complete consensus genomes of three variants of Mexican ToMV isolates were reconstructed, potentially forming a new ToMV clade with a distinct 3’ UTR. The absence of reported mutations associated with resistance-breaking to ToMV suggests that the Tm-1, Tm-2, and Tm-22 genes could theoretically be used to confer resistance. However, the high mutation rates and a 63 nucleotide insertion in the 3’ UTR, as well as amino acid mutations in the ORFs encoding 126 KDa, 183 KDa, and MP of Mexican ToMV isolates, suggest that it is necessary to evaluate the capacity of these variants to overcome Tm-1, Tm-2, and Tm-22 resistance genes. This evaluation, along with the characterization of advanced lines using molecular markers linked to these resistant genes, will be addressed in future studies as part of the breeding strategy. This study emphasizes the importance of using HTS for accurate identification and characterization of plant viruses that naturally infect tomato germplasm based on the consensus genome sequences. This study provides crucial insights to select appropriate disease management strategies and resistance genes and guide breeding efforts toward the development of virus-resistant tomato varieties.
Tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the most important cultivated vegetables in the world. However, in some countries such as Mexico the lack of cultivars adapted to different environmental production conditions is a limitation. Moreover, recent studies have indicated that breeding aimed at increasing yield has led to a loss of genetic diversity. Therefore, it is necessary to explore and characterize new sources of germplasms. This study aimed to characterize new sources of germplasm and identify the most transcendental traits for distinguishing tomato types and lines that are useful for the genetic improvement of the species. Sixty characters were evaluated in 16 advanced lines of native tomatoes from Central and Southern Mexico during the fall–winter cycles 2023–2024 at the Bajío Experimental Station, Celaya, Guanajuato, Mexico, based on the guidelines of the International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV) and the International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI). The data were analyzed using descriptive statistics, analysis of variance and post hoc tests, canonical discriminant analysis, and the Eigenanalysis selection index method (ESIM). Morphological variation showed that five qualitative traits were determinant factors in distinguishing tomato types and lines, whereas agronomic discriminant traits were the equatorial and polar diameters of the fruit and its ratio, number of locules, pedicel length, stem length, and internode distance. In addition, significant positive correlations were found between leaf length and width, equatorial diameter of the fruit, and polar diameter of the fruit. Lines JCM-17, JMC-10, and JCM-01 were the most selectable lines according to the ESIM values. The morphological variation found and the characteristics with higher selection values identified may be valuable for optimizing the tomato genetic improvement process in general.
22 March 2019 in Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas
La nochebuena (Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch) es originaria de México y Mesoamérica. Su cultivo depende de variedades mejoradas provenientes del extranjero, lo que ocasiona fuga de divisas y pérdidas económicas. Actualmente está restringida su importación. Esto representa una oportunidad para ofertar variedades generadas en el país. El INIFAP, Campo Experimental Zacatepec realiza la mejora genética de nochebuena. Así, en 2010 por cruza manual entre MOR13 x MORPR10 se obtuvo progenie F1, la cual se evaluó en 2011 y en el ciclo inmediato se incrementó el número de plantas. En 2013 se injertó por cuña la progenie híbrida clonal (púa) con una variedad comercial (patrón), en 2014 se obtuvieron esquejes del injerto, se cultivaron hasta planta terminada y se seleccionó de acuerdo al biotipo que demanda el mercado. En 2015 se evaluó en vivero en Tetela del Monte, Cuernavaca, Morelos. En 2016 se realizó la descripción varietal con denominación de Leticia. Esta variedad presenta porte intermedio de gran amplitud con ramificación intermedia, hojas de forma oval de gran tamaño con peciolos de longitud media, brácteas de forma elíptica y de color rojo. Es de respuesta intermedia, la pigmentación de brácteas se presenta nueve semanas después del inicio de otoño.
28 September 2015 in Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas
La nochebuena (Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch) es una planta ornamental nativa de México apreciada por la vistosidad de sus brácteas y ampliamente cultivada en muchos países.Anivel mundial se le considera un ícono de la navidad. Las diferentes técnicas del cultivo de tejidos vegetales in vitro han contribuido a los programas de mejoramiento genético de diversos cultivos y otras especies. En esta investigación se desarrolló un protocolo para la propagación in vitro de los híbridos de nochebuena ‘Zacatepec 10’ y ‘Zacatepec 48’ del Programa de Mejoramiento Genético de Plantas Ornamentales del INIFAP del Campo Experimental, Zacatepec. La inducción de la organogénesis se logró mediante la activación de yemas axilares de segmentos nodales obtenidos de plantas madre de dos meses de edad. La incubación de los explantes en medio de cultivo MS (1962) suplementado con 8.8 μM de BA durante ocho semanas indujo la activación de la yema axilar y 3.9 nuevos brotes en el híbrido ‘Zacatepec 10’y 2.5 en ‘Zacatepec 48’ con tamaño promedio de 1.02 cm. La multiplicación de brotes fue efectiva con 4.4 μM de BA combinada con 2.2 μM de CIN adicionada con 0.5 μM de AIA, pero se incrementó sustancialmente con 0.23 μM de TDZ; 12.1 brotes en Zacatepec 10’ y 11.6 en ‘Zacatepec 48’ después de ocho semanas de cultivo. En el enraizamiento se obtuvieron en promedio 5.8 raíces de 5.9 cm de longitud en el medio de cultivo a la mitad de concentración de sales adicionado con 5.6 μM de AIA después de seis semanas. La aclimatación de 85% de las plantas de los dos híbridos se logró en mezcla de turba y perlita (1:1) después de seis semanas de plantadas. Este protocolo se aplicará para la propagación clonal de nuevos híbridos de nochebuena que han sido generados en México y que se necesitan multiplicar, porque la propagación convencional limita la cantidad de nuevas plantas y de algunos se disponen de escasos especímenes.
Viral diseases pose a significant threat to tomato crops (Solanum lycopersicum L.), one of the world's most economically important vegetable crops. The limited genetic diversity of cultivated tomatoes contributes to their high susceptibility to viral infections. To address this challenge, tomato breeding programs must harness the genetic resources found in native populations and wild relatives. Breeding efforts may aim to develop broad-spectrum resistance against the virome. To identify the viruses naturally infecting 19 advanced lines, derived from native tomatoes, high-throughput sequencing (HTS) of small RNAs and validation by PCR and RT-PCR were used. Single and mixed infections with Tomato mosaic virus (ToMV), Tomato golden mosaic virus (ToGMoV), and Pepper huasteco yellow vein virus (PHYVV) were detected. The complete consensus genomes of three variants of Mexican ToMV isolates were reconstructed, potentially forming a new ToMV clade with a distinct 3' UTR. The absence of reported mutations associated with resistance-breaking to ToMV suggests that the Tm-1, Tm-2, and Tm-22 genes could theoretically be used to confer resistance. However, the high mutation rates and a 63 nucleotide insertion in the 3' UTR of Mexican ToMV isolates suggest the need to evaluate known resistance genes against these viral variants. The precise identification and characterization of viruses that naturally infect tomato germplasm could be used as a strategy for selecting the appropriate disease management and guiding breeding efforts.
Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch, conocida como nochebuena, es el símbolo mundial de la navidad. En México se obtiene una producción promedio nacional de alrededor de 25 millones de plantas cada año (Oropeza, 2024; Com. Pers.)1, que se manejan en contenedores de diferentes tamaños, la mayor proporción en macetas de 15.2 a 20.3 cm (6 a 8 pulgadas). Esta misma cantidad de material vegetal se requiere para la producción comercial de planta para su venta al consumidor. El cultivo utiliza material vegetativo de más de 60 variedades de procedencia extranjera, en algunos casos con poca pigmentación de brácteas, principal estructura comercial, o tardía, fuera del periodo de venta de la planta, por lo que no se comercializa, lo que ocasiona fuertes pérdidas económicas. Esta situación representa una ventana de oportunidad para satisfacer parte de la demanda de material de propagación con variedades generadas en el país. México es el centro de origen de la nochebuena, por consiguiente, posee amplia diversidad fenotípica y genética distribuida en todo el territorio nacional, la cual se ha aprovechado en el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) a través de un Programa de Mejoramiento Genético sistematizado, aportando como resultados el incremento de la variabilidad genética (Canul-Ku et al., 2017), la generación de materiales recombinantes promisorios (Canul-Ku et al., 2018) y de genotipos registrados ante el Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas (SNICS), como el caso de la variedad Guillermina (Canul et al., 2023).