Published November 26, 2021
| Version v1
Publication
Open
Peculiarities of the Transformation of Asteraceae Family Species: The Cases of Sunflower and Lettuce
Creators
- 1. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 3. University of Buenos Aires
- 4. Fundación Ciencias Exactas y Naturales
Description
The Asteraceae family is the largest and most diversified family of the Angiosperms, characterized by the presence of numerous clustered inflorescences, which have the appearance of a single compound flower. It is estimated that this family represents around 10% of all flowered species, with a great biodiversity, covering all environments on the planet, except Antarctica. Also, it includes economically important crops, such as lettuce, sunflower, and chrysanthemum; wild flowers; herbs, and several species that produce molecules with pharmacological properties. Nevertheless, the biotechnological improvement of this family is limited to a few species and their genetic transformation was achieved later than in other plant families. Lettuce ( Lactuca sativa L.) is a model species in molecular biology and plant biotechnology that has easily adapted to tissue culture, with efficient shoot regeneration from different tissues, organs, cells, and protoplasts. Due to this plasticity, it was possible to obtain transgenic plants tolerant to biotic or abiotic stresses as well as for the production of commercially interesting molecules (molecular farming). These advances, together with the complete sequencing of lettuce genome allowed the rapid adoption of gene editing using the CRISPR system. On the other hand, sunflower ( Helianthus annuus L.) is a species that for years was considered recalcitrant to in vitro culture. Although this difficulty was overcome and some publications were made on sunflower genetic transformation, until now there is no transgenic variety commercialized or authorized for cultivation. In this article, we review similarities (such as avoiding the utilization of the CaMV35S promoter in transformation vectors) and differences (such as transformation efficiency) in the state of the art of genetic transformation techniques performed in these two species.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
عائلة النجمية هي أكبر عائلة وأكثرها تنوعًا من كاسيات البذور، وتتميز بوجود العديد من النورات المتجمعة، والتي لها مظهر زهرة مركبة واحدة. تشير التقديرات إلى أن هذه الفصيلة تمثل حوالي 10 ٪ من جميع الأنواع المزهرة، مع تنوع بيولوجي كبير، يغطي جميع البيئات على هذا الكوكب، باستثناء القارة القطبية الجنوبية. كما أنه يشمل المحاصيل المهمة اقتصاديًا، مثل الخس وعباد الشمس والأقحوان والزهور البرية والأعشاب والعديد من الأنواع التي تنتج جزيئات ذات خصائص دوائية. ومع ذلك، فإن التحسن التكنولوجي الحيوي لهذه الفصيلة يقتصر على عدد قليل من الأنواع وتم تحقيق تحولها الوراثي في وقت لاحق من الفصائل النباتية الأخرى. الخس ( Lactuca sativa L.) هو نوع نموذجي في البيولوجيا الجزيئية والتكنولوجيا الحيوية النباتية التي تكيفت بسهولة مع زراعة الأنسجة، مع تجديد فعال للطلقات من الأنسجة والأعضاء والخلايا والبلاستيدات الأولية المختلفة. وبسبب هذه اللدونة، كان من الممكن الحصول على نباتات محورة وراثياً تتحمل الضغوط الحيوية أو اللاأحيائية وكذلك لإنتاج جزيئات مثيرة للاهتمام تجارياً (الزراعة الجزيئية). سمحت هذه التطورات، جنبًا إلى جنب مع التسلسل الكامل لجينوم الخس بالاعتماد السريع لتحرير الجينات باستخدام نظام كريسبر. من ناحية أخرى، فإن عباد الشمس ( Helianthus annuus L.) هو نوع كان يعتبر لسنوات متمردًا على الثقافة المختبرية. على الرغم من التغلب على هذه الصعوبة وإصدار بعض المنشورات حول التحول الوراثي لعباد الشمس، إلا أنه لا يوجد حتى الآن أي صنف معدّل وراثيًا يتم تسويقه تجاريًا أو مصرح بزراعته. في هذه المقالة، نستعرض أوجه التشابه (مثل تجنب استخدام معزز CaMV35S في ناقلات التحويل) والاختلافات (مثل كفاءة التحويل) في أحدث تقنيات التحول الجيني التي يتم إجراؤها في هذين النوعين.Translated Description (French)
La famille des Asteraceae est la famille la plus grande et la plus diversifiée des Angiospermes, caractérisée par la présence de nombreuses inflorescences groupées, qui ont l'apparence d'une seule fleur composée. On estime que cette famille représente environ 10% de toutes les espèces fleuries, avec une grande biodiversité, couvrant tous les environnements de la planète, à l'exception de l'Antarctique. En outre, il comprend des cultures économiquement importantes, telles que la laitue, le tournesol et le chrysanthème ; fleurs sauvages ; herbes et plusieurs espèces qui produisent des molécules ayant des propriétés pharmacologiques. Néanmoins, l'amélioration biotechnologique de cette famille est limitée à quelques espèces et leur transformation génétique a été réalisée plus tard que dans d'autres familles de plantes. La laitue ( Lactuca sativa L.) est une espèce modèle en biologie moléculaire et en biotechnologie végétale qui s'est facilement adaptée à la culture tissulaire, avec une régénération efficace des pousses à partir de différents tissus, organes, cellules et protoplastes. Grâce à cette plasticité, il a été possible d'obtenir des plantes transgéniques tolérantes aux stress biotiques ou abiotiques ainsi que pour la production de molécules commercialement intéressantes (agriculture moléculaire). Ces avancées, ainsi que le séquençage complet du génome de la laitue, ont permis l'adoption rapide de l'édition de gènes à l'aide du système CRISPR. D'autre part, le tournesol ( Helianthus annuus L.) est une espèce qui, pendant des années, a été considérée comme récalcitrante à la culture in vitro. Bien que cette difficulté ait été surmontée et que certaines publications aient été faites sur la transformation génétique du tournesol, il n'existe jusqu'à présent aucune variété transgénique commercialisée ou autorisée à la culture. Dans cet article, nous passons en revue les similitudes (telles que l'évitement de l'utilisation du promoteur CaMV35S dans les vecteurs de transformation) et les différences (telles que l'efficacité de la transformation) dans l'état de l'art des techniques de transformation génétique réalisées chez ces deux espèces.Translated Description (Spanish)
La familia Asteraceae es la familia más grande y diversificada de las Angiospermas, caracterizada por la presencia de numerosas inflorescencias agrupadas, que tienen la apariencia de una sola flor compuesta. Se estima que esta familia representa alrededor del 10% de todas las especies con flores, con una gran biodiversidad, cubriendo todos los ambientes del planeta, excepto la Antártida. Además, incluye cultivos de importancia económica, como la lechuga, el girasol y el crisantemo; flores silvestres; hierbas y varias especies que producen moléculas con propiedades farmacológicas. Sin embargo, la mejora biotecnológica de esta familia se limita a unas pocas especies y su transformación genética se logró más tarde que en otras familias de plantas. La lechuga ( Lactuca sativa L.) es una especie modelo en biología molecular y biotecnología vegetal que se ha adaptado fácilmente al cultivo de tejidos, con una regeneración eficiente de brotes de diferentes tejidos, órganos, células y protoplastos. Debido a esta plasticidad, fue posible obtener plantas transgénicas tolerantes al estrés biótico o abiótico, así como para la producción de moléculas comercialmente interesantes (cultivo molecular). Estos avances, junto con la secuenciación completa del genoma de la lechuga, permitieron la rápida adopción de la edición de genes utilizando el sistema CRISPR. Por otro lado, el girasol ( Helianthus annuus L.) es una especie que durante años fue considerada recalcitrante al cultivo in vitro. Aunque esta dificultad fue superada y se realizaron algunas publicaciones sobre la transformación genética del girasol, hasta ahora no existe una variedad transgénica comercializada o autorizada para su cultivo. En este artículo, revisamos similitudes (como evitar la utilización del promotor CaMV35S en vectores de transformación) y diferencias (como la eficiencia de transformación) en el estado del arte de las técnicas de transformación genética realizadas en estas dos especies.Files
pdf.pdf
Files
(700.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:72196433d9bb73c1f582cc1b77d1feeb
|
700.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- خصوصيات تحول أنواع عائلة النجمية: حالات عباد الشمس والخس
- Translated title (French)
- Particularités de la transformation des espèces de la famille des Asteraceae : les cas du tournesol et de la laitue
- Translated title (Spanish)
- Peculiaridades de la transformación de las especies de la familia Asteraceae: los casos de girasol y lechuga
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3216710890
- DOI
- 10.3389/fpls.2021.767459
References
- https://openalex.org/W1056314668
- https://openalex.org/W1513972827
- https://openalex.org/W1568423397
- https://openalex.org/W158976320
- https://openalex.org/W17015649
- https://openalex.org/W1787401975
- https://openalex.org/W1913294940
- https://openalex.org/W1963917693
- https://openalex.org/W1971857938
- https://openalex.org/W1975081504
- https://openalex.org/W1975355799
- https://openalex.org/W1976205161
- https://openalex.org/W1981057628
- https://openalex.org/W1982772421
- https://openalex.org/W1986368129
- https://openalex.org/W1988092647
- https://openalex.org/W1988660721
- https://openalex.org/W1989045670
- https://openalex.org/W1992314154
- https://openalex.org/W2002171861
- https://openalex.org/W2011165627
- https://openalex.org/W2017381487
- https://openalex.org/W2020385328
- https://openalex.org/W2021744476
- https://openalex.org/W2040707867
- https://openalex.org/W2041655605
- https://openalex.org/W2045320048
- https://openalex.org/W2053193785
- https://openalex.org/W2056008136
- https://openalex.org/W2065276617
- https://openalex.org/W2069747409
- https://openalex.org/W2071972199
- https://openalex.org/W2077110584
- https://openalex.org/W2077549991
- https://openalex.org/W2083908395
- https://openalex.org/W2085944358
- https://openalex.org/W2087004621
- https://openalex.org/W2088476626
- https://openalex.org/W2094528724
- https://openalex.org/W2102463980
- https://openalex.org/W2104626604
- https://openalex.org/W2112559195
- https://openalex.org/W2118199863
- https://openalex.org/W2120478361
- https://openalex.org/W2121262459
- https://openalex.org/W2153135795
- https://openalex.org/W2154167512
- https://openalex.org/W2160853936
- https://openalex.org/W2169729535
- https://openalex.org/W2322845753
- https://openalex.org/W2331303452
- https://openalex.org/W2333990150
- https://openalex.org/W2461091819
- https://openalex.org/W2474522654
- https://openalex.org/W2521192958
- https://openalex.org/W2582688074
- https://openalex.org/W2607205892
- https://openalex.org/W2735687824
- https://openalex.org/W2739474884
- https://openalex.org/W2762095363
- https://openalex.org/W2763746145
- https://openalex.org/W2790826166
- https://openalex.org/W2803514989
- https://openalex.org/W2883885083
- https://openalex.org/W2884245314
- https://openalex.org/W2886810956
- https://openalex.org/W2905940005
- https://openalex.org/W2908243349
- https://openalex.org/W2920947642
- https://openalex.org/W2923731772
- https://openalex.org/W2942790766
- https://openalex.org/W2968601447
- https://openalex.org/W2969349322
- https://openalex.org/W2972686370
- https://openalex.org/W2984473197
- https://openalex.org/W3000645299
- https://openalex.org/W3004413810
- https://openalex.org/W3014977481
- https://openalex.org/W3040995601
- https://openalex.org/W304665143
- https://openalex.org/W3092736617
- https://openalex.org/W3110932655
- https://openalex.org/W3115766283
- https://openalex.org/W4205822176
- https://openalex.org/W4254608059
- https://openalex.org/W88819602