Three Drought-Responsive Members of the Nonspecific Lipid-Transfer Protein Gene Family in Lycopersicon pennellii Show Different Developmental Patterns of Expression1

Genomic clones of two nonspecific lipid-transfer protein genes from a drought-tolerant wild species of tomato (Lycopersicon pennellii Corr.) were isolated using as a probe a drought- and abscisic acid (ABA)-induced cDNA clone (pLE16) from cultivated tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Both genes (LpLtp1 and LpLtp2) were sequenced and their corresponding mRNAs were characterized; they are both interrupted by a single intron at identical positions and predict basic proteins of 114 amino acid residues. Genomic Southern data indicated that these genes are members of a small gene family in Lycopersicon spp. The 3′-untranslated regions from LpLtp1 and LpLtp2, as well as a polymerase chain reaction-amplified 3′-untranslated region from pLE16 (cross-hybridizing to a third gene in L. pennellii, namely LpLtp3), were used as gene-specific probes to describe expression in L. pennellii through northern-blot analyses. All LpLtp genes were exclusively expressed in the aerial tissues of the plant and all were drought and ABA inducible. Each gene had a different pattern of expression in fruit, and LpLtp1 and LpLtp2, unlike LpLtp3, were both primarily developmentally regulated in leaf tissue. Putative ABA-responsive elements were found in the proximal promoter regions of LpLtp1 and LpLtp2.

Tipos de tricomas em genótipos de Lycopersicon

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

High resolution genetic and physical mapping of the I-3 region of tomato chromosome 7 reveals almost continuous microsynteny with grape chromosome 12 but interspersed microsynteny with duplications on Arabidopsis chromosomes 1, 2 and 3

The tomato I-3 gene introgressed from the Lycopersicon pennellii accession LA716 confers resistance to race 3 of the fusarium wilt pathogen Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. We have improved the high-resolution map of the I-3 region of tomato chromosome 7 with the development and mapping of 31 new PCR-based markers. Recombinants recovered from L. esculentum cv. M82 × IL7-2 F2 and (IL7-2 × IL7-4) × M82 TC1F2 mapping populations, together with recombinants recovered from a previous M82 × IL7-3 F2 mapping population, were used to position these markers. A significantly higher recombination frequency was observed in the (IL7-2 × IL7-4) × M82 TC1F2 mapping population based on a reconstituted L. pennellii chromosome 7 compared to the other two mapping populations based on smaller segments of L. pennellii chromosome 7. A BAC contig consisting of L. esculentum cv. Heinz 1706 BACs covering the I-3 region has also been established. The new high-resolution map places the I-3 gene within a 0.38 cM interval between the molecular markers RGA332 and bP23/gPT with an estimated physical size of 50-60 kb. The I-3 region was found to display almost continuous microsynteny with grape chromosome 12 but interspersed microsynteny with Arabidopsis thaliana chromosomes 1, 2 and 3. An S-receptor-like kinase gene family present in the I-3 region of tomato chromosome 7 was found to be present in the microsyntenous region of grape chromosome 12 but was absent altogether from the A. thaliana genome.

Resistência de genótipos de tomateiro ao ácaro rajado

Avaliou-se a resistência de genótipos de tomateiro selvagens [Lycopersicon pennellii (LA 716), L. hirsutum var. glabratum (PI 126449, PI 134417), L. hirsutum (PI 127826, PI 127827), L. peruvianum (CGO 6707), L. peruvianum var. dentatum (WYR 2020, LA 111), L. peruvianum var. glandulosum (LA 1113-1, LA 1113-2)] e comerciais [(L. esculentum) Gem Pride, Santa Clara, e híbridos Bruna VFN, Carmem, Fortaleza, Débora Plus VFN] ao ácaro rajado (Tetranychus urticae). O número médio de ovos, fases imaturas (larvas, protoninfas e deutoninfas) e adultos por folíolo foi contado; o índice de preferência para oviposição (IPO) foi calculado. O delineamento experimental foi blocos ao acaso, com 6 repetições. Os genótipos LA 716, PI 126449, PI 134417, PI 127827, PI 127826 e Gem Pride apresentaram não-preferência para oviposição do ácaro rajado, sendo deterrentes quanto à classificação do IPO, enquanto os genótipos LA 111, WYR 2020, LA 1113-2 e LA1113-1 foram os mais preferidos para a oviposição e foram considerados como estimulantes pelo IPO.

Nonpreference of whitefly for oviposition in tomato genotypes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

High-resolution mapping and isolation of a yeast artificial chromosome contig containing fw2.2: A major fruit weight quantitative trait locus in tomato

A high-resolution physical and genetic map of a major fruit weight quantitative trait locus (QTL), fw2.2, has been constructed for a region of tomato chromosome 2. Using an F2 nearly isogenic line mapping population (3472 individuals) derived from Lycopersicon esculentum (domesticated tomato) × Lycopersicon pennellii (wild tomato), fw2.2 has been placed near TG91 and TG167, which have an interval distance of 0.13 ± 0.03 centimorgan. The physical distance between TG91 and TG167 was estimated to be ≤ 150 kb by pulsed-field gel electrophoresis of tomato DNA. A physical contig composed of six yeast artificial chromosomes (YACs) and encompassing fw2.2 was isolated. No rearrangements or chimerisms were detected within the YAC contig based on restriction fragment length polymorphism analysis using YAC-end sequences and anchored molecular markers from the high-resolution map. Based on genetic recombination events, fw2.2 could be narrowed down to a region less than 150 kb between molecular markers TG91 and HSF24 and included within two YACs: YAC264 (210 kb) and YAC355 (300 kb). This marks the first time, to our knowledge, that a QTL has been mapped with such precision and delimited to a segment of cloned DNA. The fact that the phenotypic effect of the fw2.2 QTL can be mapped to a small interval suggests that the action of this QTL is likely due to a single gene. The development of the high-resolution genetic map, in combination with the physical YAC contig, suggests that the gene responsible for this QTL and other QTLs in plants can be isolated using a positional cloning strategy. The cloning of fw2.2 will likely lead to a better understanding of the molecular biology of fruit development and to the genetic engineering of fruit size characteristics.

Fine mapping of the tomato I-3 gene for fusarium wilt resistance and elimination of a co-segregating resistance gene analogue as a candidate for I-3

The I-3 gene from the wild tomato species Lycopersicon pennellii confers resistance to race 3 of the devastating vascular wilt pathogen Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. As an initial step in a positional cloning strategy for the isolation of I-3, we converted restriction fragment length polymorphism and conserved orthologue set markers, known genes and a resistance gene analogue (RGA) mapping to the I-3 region into PCR-based sequence characterised amplified region (SCAR) and cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) markers. Additional PCR-based markers in the I-3 region were generated using the randomly amplified DNA fingerprinting (RAF) technique. SCAR, CAPS and RAF markers were used for high-resolution mapping around the I-3 locus. The I-3 gene was localised to a 0.3-cM region containing a RAF marker, eO6, and an RGA, RGA332. RGA332 was cloned and found to correspond to a putative pseudogene with at least two loss-of-function mutations. The predicted pseudogene belongs to the Toll interleukin-1 receptor-nucleotide-binding site-leucine-rich-repeat sub-class of plant disease resistance genes. Despite the presence of two RGA332 homologues in L. esculentum, DNA gel blot and PCR analysis suggests that no other homologues are present in lines carrying I-3 that could be alternative candidates for the gene.

Mapping the I-3 gene for resistance to Fusarium wilt in tomato: application of an I-3 marker in tomato improvement and progress towards the cloning of I-3

Fusarium wilt of tomato, caused by the fungal pathogen, Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol), is an economically damaging disease that results in huge losses in Australia and other countries worldwide. The I-3 gene, which confers resistance to Fol race 3, has been described in wild tomato, Lycopersicon pennellii, accessions LA716 and PI414773. We are pursuing the isolation of I-3 from LA716 by map-based cloning. We have constructed a high-resolution map of the I-3 region and have identified markers closely flanking I-3 as well as markers co-segregating with I-3. In addition, construction of a physical map based on these markers has been initiated. This review describes the context of our research and our progress towards isolating the I-3 gene. It also describes some important practical outcomes of our work, including the development and use of a PCR-based marker for marker-assisted selection for I-3, and the finding that the I-3 gene from LA716 is different to that from PI1414773, which we have now designated I-7. Tomato varieties combining I-3 and I-7 have been developed and are currently being introduced into commercial production to further safeguard tomato crops against Fusarium wilt.

The assessment of TGGE for the detection of interspecific and intergeneric DNA-marker polymorphism within Solanaceae

RFLP markers are currently the most appropriate marker system for the identification of uncharacterised polymorphism at the interspecific and intergeneric level. Given the benefits of a PCR-based marker system and the availability of sequence information for many Solanaceous cDNA clones, it is now possible to target conserved fragments, for primer development, that flank sequences possessing interspecific polymorphism. The potential outcome is the development of a suite of markers that amplify widely in Solanaceae. Temperature gradient gel electrophoresis (TGGE) is a relatively inexpensive gel-based system that is suitable for the detection of most single-base changes. TGGE can be used to screen for both known and unknown polymorphisms, and has been assessed here, for the development of PCR-based markers that are useful for the detection of interspecific variation within Solanaceae. Fifteen markers are presented where differences between Lycopersicon esculentum and L. pennellii have been detected by TGGE. The markers were assessed on a wider selection of plant species and found to be potentially useful for the identification of interspecific and intergeneric polymorphism in Solanaceous plants.

Detection of nif genes in nitrogen-fixing bacterial isolate from tomato (Lycopersicon esculentum Mill cv Pusa ruby)

Nitrogen-fixing bacterial isolate from the intercellular spaces of tomato root cortical cells was studied for the location of nif genes on the chromosomal or plasmid DNA. The bacterial isolate showed two plasmids of approximate molecular sizes of 220 and 120 kb. Klebsiella pneumoniae nif HDK probe hybridized with the chromosomal DNA and not with the plasmid DNA thereby showing that nif genes are localised on the chromosomal DNA.

Evaluación agronómica de cuatro variedades de tomate Lycopersicon esculentum (Mill) con dos técnicas diferentes para el manejo del complejo mosca blanca Bemisia tabaci (Genn) y Geminivirus

Con el objetivo de evaluar la adaptabilidad y rendimiento de Cuatro variedades de tomate Lycopersicum esculentum, en Santa Lucía municipio del departamento de Boaco. Se establecieron dos parcelas, una MIP y otra tradicional en la finca de los productores Holmán bravo y Miguel Álvarez. A cada parcela se le realizó diferente manejo técnico para el complejo mosca blanca Bemisia tabaci­ Geminivirus. Se evaluaron 4 variedades de tomate (UC-82, Peto-95, Río Grande y Pacesetter-502) y se tomaron los siguientes variables fitosanitarias: fluctuaciones de mosca blanca, incidencia de virosis e incidencia de gusanos de fruto, también se evaluaron algunas variables agronómicas para conocer la adaptabilidad de las variables como: Número de racimos florales por planta, altura del primer racimo floral, número de racimos frutales y diámetro horizontal y vertical del fruto.La incidencia de mosca blanca en semillero fue mínima y no alcanzó el nivel de aplicación (10 moscas blancas en 50 plantas) y rolo se encontró un máximo de 9 insectos en el semillero tradicional que fue donde se encontró más. Pero después del trasplante las fluctuaciones aumentaron tanto en la parcela MIP como tradicional y a partir de los 17 días después del trasplante las fluctuaciones superaron el nivel de aplicación (12 moscas blancas en 30 plantas) y así se mantuvieron en todo el periodo del ensayo. Las fluctuaciones de gusanos de fruto fueron bajas y no alcanzaron el nivel de aplicación en la parcela MIP, en la parcela tradicional a los 39 DDT alcanzaron el nivel de aplicación. Las variables agronómicas evaluadas en la parcela MIP, superaron a las de la parcela tradicional exceptuando el número de racimos frutales por planta y en el diámetro horizontal del fruto de la variedad Río Grande que fueron superiores en la parcela tradicional; se obtuvo mayor rendimiento en las cuatro variedades en la parcela MIP que en la parcela tradicional y la variedad UC-82 Y Río Grande presentaron el mayor rendimiento en comparación con las otras variedades evaluadas en las dos parcelas. Las condiciones climáticas presentes durante el ensayo fueron favorables para la adaptabilidad de las variedades. El análisis económico muestra un mayor ingreso neto para las variedades evaluadas en la parcela MIP, y que la variedad RIO GRANDE Género el mayor ingreso neto en las 2 parcelas.

Evaluación de nuevas variedades de tomate de consumo fresco (Lycopersicon esculentum Mill) en el Valle de Sébaco, Matagalpa

El trabajo se realizó en el periodo comprendido entre Julio y Octubre de 1995, en 1 a Estación Experimental "Raúl González" del Valle de Sebaco, Matagalpa. Se evaluaron nueve cultivares de tomate Lycopersicon esculentum MIJI), para consumo fresco, con el objetivo de comparar los resultados en cuanto a crecimiento, desarrollo y rendimiento. El ANDEVA realizado a los cultivares evaluados demostró que la mayoría de las variables medidas,diferenciaron a las distintas variedades estudiadas. En cuanto a floración y fructificación la mayor precocidad la presentaron los cultivares Topacio a los 19 y 25 días después del trasplante (ddt) y MTT-019 a los 20 y 27 ddt. Respecto a los rendimientos comerciales, el cultivar MTT-019 produjo los más altos valores con 9546 kg/ha, además mostro el mayor rendimiento total con 19764 kg/ha; las mayores pérdidas las presentó el cultivar Caribe con 72% respecto al rendimiento total. La matriz de correlación realizado, se obtuvo relación desde el punto de vista fenotípico entre los caracteres altura de planta con diámetro del tallo, número de racimos, número de Jóculos y grosor del mesocarpio; también se presentaron correlaciones positivas y altamente significativas entre el número de lóculos y los caracteres grosor del mesocarpio, diámetro polar y diámetro ecuatorial. La correlación entre los componentes del rendimiento mostró correlaciones positivas entre el rendimiento total y los caracteres número de plantas cosechadas, números de frutos sanos, numero de frutos desechados, rendimiento comercial, número total de frutos cosechados, pérdidas y número de racimos.

Evaluación de cinco cultivares de tomate (Lycopersicon esculentum Mill), en el Valle de Sébaco

El presente trabajo de investigación se realizó en la Estación Experimental Raúl González del Valle de Sébaco, Matagalpa en el período comprendido del 24 de Febrero al 1O de Junio de 1995. Con el objetivo de hacer una evaluación de cinco cultivares de tomate (Lycopersicon esculentum Mill), cuyos tratamientos fueron cuatro cultivares de origen israelita (Ty-8472, Ty-8484, Ty-5656 y Ty-8479) y dos de origen Estado unidense (XPH-5979 y UC-82). Los objetivos de este experimento eran: Determinar la tolerancia de los cultivares de tomate a la virosis trasmitida por el adulto mosca blanca (Bemisia tabaci Genn) y evaluar el potencial de rendimiento de éstos. El experimento se estableció en un bloque completo al azar con cuatro replicas. Los cultivares de origen israelitas mostraron un mayor número de adultos de moscas blancas, tanto en semillero (2- 32 adultos/planta), como en la plantación (4-9 adultos/planta), con la excepción del cultivar Ty-8479, estos mostraron una menor incidencia de virosis. Esto indica que éstos cultivares pueden establecerse en localidades donde haya alta presencia de éste insecto, no obstante, es fundamental realizar un buen manejo agronómico y fitosanitario de la plantación. Los cultivares Ty-8484, XPH-5979 y Ty-5656 obtuvieron los mayores rendimientos (12.72, 1L70, y 11.47 ton/ha), debido a que éstos presentaron frutos mas grande, un mayor número de plantas cosechadas y mostraron tolerancia a la virosis trasmitida por Bemisia tabaci Genn, lo que se refleja en un mejor rendimiento de frutos.

Caracterización biológica y molecular de geminivirus que afectan el cultivo del tomate (Lycopersicon esculentum Mill) en Nicaragua

El objetivo del presente trabajo consistió en la caracterización biológica y molecular de geminivirus que afectan el cultivo del tomate (Licopersicon esculentum Mili.), el estudio se realizó en la Universidad Nacional Agraria (UNA), en el período de enero 2001 a enero 2002. Se efectuó en tres fases: la primera fase de invernadero, donde se utilizaron plantas de tomate de la variedad UC-82, crías de mosca blanca (Bemisia tabaci Genn), fuente original del aislado del geminivirus de Condega, con el objetivo de caracterizar biológicamente el geminivirus, a través de periodos de adquisición, inoculación y retención, previamente para la realización de estos periodos, se determinó el porcentaje de transmisibilidad de la colonia de mosca blanca, el cual fue de 45% Jo que indicó que para asegurar la transmisibilidad del virus fue necesario usar 5 moscas por planta. Los períodos de adquisición e inoculación fueron los tiempos de 2, 5, 10 y 30 minutos, 1, 2, 4, 8, 10, 12, 18, 24 y 48 horas con 3 repeticiones de cada periodo, los datos obtenidos de estos periodos fueron analizados mediante un análisis de regresión logístico binario, resultando que el vector fue capaz de adquirir y transmitir el virus tanto en 1 O minutos (40% y 33%) como en 48 horas (60% y 66.66%) respectivamente, respecto al periodo de retención se estableció realizándose un promedio de los porcentajes de severidad de las 3 repeticiones mostrando como resultado que el vector conservó su capacidad de transmisión del virus hasta el sexto día con 45.07% de transmisibilidad, también se evaluaron 5 especies de la familia solanáceas injertándolas con plantas afectadas con el genminivirus de Condega, para conocer cuáles son hospederas del virus, resultando la especie Nicotiana tabacum cv. Benthamiana con síntomas del virus. En esta misma fase se evaluaron 4 materiales de tomate (55, 111, 148, 112) usando como testigo la variedad UC-82, se utilizó un Diseño Completamente al Azar (DCA) y se evaluó la variable severidad de la enfermedad a los datos obtenidos a través de ANDEVA y separación de medias según Duncan, estos materiales se evaluaron mediante cuatro tratamientos (inoculaciones), el primero a los 7 ddt, el segundo a los 14 ddt, el tercero a los 21 ddt y el último tratamiento fueron las plantas sin inocular (testigos), el análisis indicó que la variedad UC-82 fue la más susceptible ante el complejo mosca blanca-geminivirus presentando mayores porcentajes de severidad y el material 112 resultó el más resistente, con menos porcentajes de severidad. La segunda fase se realizó fuera del invernadero, evaluándose ante el complejo mosca blanca-geminivirus 3 materiales, incluyendo la variedad UC-82 como testigo. Se utilizó un Diseño completamente al Azar, tomando en cuenta las variables severidad, incidencia y población de mosca blanca, A los datos obtenidos se les realizó ANDEVA y separación de medias según Duncan, el que mostró que el material 55 fue el mejor, ya que presentó menos porcentaje de severidad (40%), el peor material fue lavar. UC-82 ya que mostró 58.75% de severidad, con relación a la incidencia todos los materiales evaluados resultaron al final de los muestreos con igual porcentaje de incidencia (!00%) y en el caso de la población de mosca blanca la variedad UC-82 fue la que presentó más adultos por planta en comparación con el resto de materiales. La tercera fase fue realizada en el laboratorio de biología molecular en la UNA y Suecia con el propósito de caracteri7ar molecularmente los geminivirus de Condega., Santa Lucía y Sébaco, secuenciando un fragmento de 1200 pares de bases del componente A para comparar a través de las secuencias de nucleótidos los porcentajes de similitud que existen entre ellos, dando como resultado que el geminivirus de Sébaco con el de Santa Lucía alcanzó mayor porcentaje de similitud con un 95.2 con respecto al geminivirus de Condega que obtuvo un 89.0%.

Evaluación del comportamiento agronómico de once cultivares de tomate (Lycopersicon esculentum Mill), bajo el manejo del productor en el valle de Sébaco, Matagalpa

Se evaluaron once cultivares de tomate de los cuales cuatro son originarios de Estados Unidos, uno de la India, tres del AVRDC, y tres de la Universidad Hebrea de Israel. El ensayo se estableció en el Valle de Sébaco con el objetivo de identificar los mejores materiales con las características deseables de rendimiento y tolerancia a enfermedades virales para posteriores estudios . Entre los cultivares evaluados se incluyeron tres testigos de uso local, uno altamente susceptible a geminivirus Río Grande y dos tolerante, TY-13 y TY-4; además, se evaluó un testigo introducido susceptible a virosis, CLN2026D. El diseño experimental que se utilizó fue un bloque comp letamente al azar donde se evaluaron las variables de crecimiento y desarrollo, periodo en anaquel del fruto, resistencia a geminivirus e incidencia de mosca blanca ( Bemisia tabaci Genn) y rendimiento comercial. Los resultados evidencian que el cultivar que presentó la mayor altura fue FLA456-4 con 124.6 cm, destacándose por presentar resistencia a virosis. El mayor diámetro lo obtuvo el cultivar FLA478-6-3-0 con 17.5 mm. Con respecto a la incidencia del vector mosca blanca, en el cultivar que más se encontró fue en CLN2026D con promedio de 9.9 mosca por planta. El mayor rendimiento comercial lo presento el cultivar TLCV7(híbrido) con 27.5 ton ha -1 seguido por los testigos TY-13 y CLN2026D con 25.5y 24.8 tonha -1 respectivamente.