- Análisis Funcional de Genes de Interés Biotecnológico
- Biotecnología de Cítricos y sus Fitopatógenos (BioCiF)
- Genómica Aplicada al Mejoramiento de Especies Forestales y Frutales
- Genómica Funcional y Ecofisiología Aplicada a la Senescencia y Eficiencia Fotosintética
- Transformación y Edición de Asteráceas (Lechuga y Girasol)
Resumen
Desde 1997 se trabaja en transformación genética de girasol, incluyendo un Convenio Vinculación Tecnológica con la empresa Novartis (2001). Luego se desarrolló un protocolo de transformación (Parody, 2003) y se trabajó en el desarrollo de métodos de selección in vitro de transformantes (Radonic et al., 2006), en la introducción de genes antifúngicos (Radonic et al., 2008) y en la caracterización funcional de promotores (Zavallo et al., 2010), incluyendo la evaluación de la estabilidad genética en líneas T2 y T3, así como en los niveles de expresión obtenidos en las diferentes líneas transgénicas de girasol obtenidas (Radonic y col., 2012a). A partir de 2008 se comenzó a trabajar en lechuga, como sistema modelo de las Asteráceas, se ajustó el protocolo de cultivo in vitro y transformación genética, incluyendo la aplicación de técnicas moleculares para la caracterización de líneas transgénicas (Darqui, 2017; Radonic, 2010; Trotz, 2012; Zavallo, 2011) y el trabajo con plantas desafiadas con patógenos en el invernáculo (Darqui 2018).
En las dos especies vegetales se han realizado ensayos de transformación genética utilizando diferentes vectores y construcciones génicas que incluyen genes reporteros, glucanasa, quitinasa y/o snakin-1, así como construcciones antivirales basadas en hairpins de RNA o miRNA artificiales con blanco en genes virales. En el caso de lechuga se está trabajando en molecular farming, con la producción de antígenos de Toxosplasma gondii con fines vacunales (este último en colaboración con la Dra. M. Clemente del INTECH/ CONICET-UNSAM) (Radonic 2017).
Esta trayectoria en cultivo in vitro y transformación genética se encuentra, en parte, reflejada en el trabajo “Peculiarities of the Transformation of Asteraceae Family Species: The Cases of Sunflower and Lettuce” doi, publicado en noviembre 2021.
Además, en trabajo con lechuga llevó, a la coordinación de todas las actividades relacionadas con el cultivo de lechuga desarrolladas en INTA incluyendo desde la evaluación de cultivares a invernáculo y/o campo, fundamentalmente en la búsqueda de variedades tolerantes a estrés hídrico, y el mejoramiento tradicional hasta la utilización de herramientas biotecnológicas como la transformación genética y el uso de marcadores moleculares. Este trabajo se ve parcialmente reflejado en el libro “Lechuga”, siendo las editoras M López Bilbao junto a D Frezza (titular cátedra Horticultura, FAUBA), perteneciente a la Colección Horticultura Argentina (INTA-ASAHO) de Ediciones INTA, 2021.
En los últimos años comenzamos a trabajar en edición génica. Los primeros pasos en edición se resumen en el video presentado en el Congreso de Horticultura (2021). La Dra. Darqui realizó, en el marco de su post grado y con una beca Fullbright, una estadía de 3 meses junto al Dr Eduardo Blumwald en UC Davis California, donde realizó los vectores de edición para apagar genes involucrados en la respuesta frente a estrés hídrico y actualmente está analizando las plantas editadas obtenidas. La Dra. Beracochea realizo su tesis doctoral en dos grupos integrantes del IABIMO, bajo la dirección de las Dras. Gabriela Soto y Marisa Lopez Bilbao, logrando editar el factor de transcripción SPL13, lo que permitió la obtención de plantas de lechuga con características de gran interés para el sector productivo.
Podemos resumir que el grupo tiene amplia experiencia en: la construcción de vectores de transformación y edición; cultivo in vitro de plantas, la transformación estable y transiente por agroinfección, agroinfiltración y gene gun; la aplicación de técnicas moleculares para la caracterización de líneas transgénicas (PCR, Southern, Northern, RT-PCR, tinción histoquímica) así como el trabajo con plantas en cámara de cría e invernáculos de bioseguridad para la caracterización fenotípica y el estudio del comportamiento frente a estreses, especialmente desafío con patógenos fúngicos.
Líneas de investigación
- Transformación y edición de especies asteráceas con el objetivo de mejoramiento frente a situaciones de estrés biótico y/o abiótico.
- Molecular farming usando como plataforma de producción de moléculas de interés plantas de lechuga.
Integrantes
Laura Mabel Radonic
Investigadora INTA
Flavia Soledad Darqui
Investigadora INTA
Valeria Cecilia Beracochea
Investigadora INTA
beracochea.valeria@inta.gob.ar
H. Esteban Hopp
Profesor Titular FCEyN-UBA
Profesional Asociado INTA
Agustina Belén Vilardo Gomez Estudiante Biología (UBA)
- Nilda Lopez
- Diego Zavallo
- Julián Zimmermann
- Humberto Debat
- Paulina Trotz
Producción y financiamiento
- “Functional Genomics and Transgenesis Applied to Sunflower Breeding” S Moschen*, L M. Radonic*, G F. Ehrenbolger, P Fernández, V Lía, N B. Paniego, M López Bilbao, R A. Heinz, H. E Hopp. En Sunflowers: Growth and Development, Environmental Influences and Pests/Diseases, Nova Science Publishers. 2014.
- “Chapter 5: Sunflower (Helianthus annuus L.)” L M. Radonic, D M. Lewi, N E. López, H. E Hopp, AS. Escandón, and M. López Bilbao. Agrobacterium Protocols, Vol 2. Series: Methods in Molecular Biology, Vol. 1224. Wang, Kan (Ed). 2014. ISBN 978-1-4939-1657-3.
- “Biotechnological improvement of ornamental plants” FS Darqui, LM Radonic, HE Hopp and M López Bilbao. Ornamental Horticulture V. 23, N° 3, p. 279-288, (2017). ISSN: 2447-536X
- “Simplified methodology for large scale isolation of homozygous transgenic lines of lettuce” FS Darqui, LM. Radonic, NE. López, H E Hopp and M López Bilbao. Electronic Journal of Biotechnology, 31 (2018) 1-8. ISSN: 0717-3458
- “Potato snakin-1gene enhances tolerance to Rhizoctonia solani and Sclerotinia sclerotiorum in transgenic lettuce plants”. FS Darqui, LM. Radonic, PM Trotz, NE. López, C. Vázquez Rovere, H E Hopp and M López Bilbao. Journal of Biotechnology 283: 62–69 (2018). ISSN: 0168-1656
- “The ALS gene as a genetic target in CRISPR/ cas approaches: what have we learned so far?” FS Darqui, H E Hopp and M López Bilbao (2020) Modern Concepts & Developments in Agronomy 7(2) 700-711. ISSN: 2637-7659.
- “Peculiarities of the Transformation of Asteraceae Family Species: The Cases of Sunflower and Lettuce”. Flavia Soledad Darqui †, Laura Mabel Radonic †, Valeria Cecilia Beracochea , H. Esteban Hopp and Marisa López Bilbao (2021) Front. Plant Sci. 12:767459. doi
- «Genome-Wide analysis of NAC Transcription Factors in Sunflower (Helianthus annuus), their comparative phylogenetic analysis and association with leaf senescence». Sofia A. Bengoa Luoni; Cenci Alberto; Moschen Sebastian; Salvador Nicosia; Laura M. Radonic; Sabio y Garcia Julia; Carrère Sébastien; Nicolas B. Langlade; Denis Vile; Cecilia Vazquez Rovere; Paula Fernández. BMC Genomics (2021) 22, 893. doi
- CRISPR/Cas9-mediated knockout of SPL13 radically increases lettuce yield. Beracochea, V., Stritzler, M., Radonic, L., Bottero, E., Jozefkowicz, C., Darqui, F., Ayub, N., López Bilbao, M., Soto, G. Plant Cell Rep 42, 645–647 (2023). doi
LIBRO Nacional:
- “Lechuga” Editoras M López Bilbao y D Frezza. Colección Horticultura Argentina (INTA-ASAHO). Ediciones INTA. ISBN: 978-987-679-346-9.
Autoras de los capítulos:
1 – Generalidades (Frezza y López Bilbao)
6 – Plagas, enfermedades y malezas (Strassera, y López Bilbao)
9 – Mejoramiento, genética y biotecnología (Radonic, Darqui y López Bilbao)
INTA:
- Edición génica, transgénesis y mutaciones inducidas como generadores de nueva variabilidad en especies de interés agropecuario (I086).
- Mejoramiento genético de hortalizas, ornamentales, aromáticas y medicinales basado en el mercado, en un contexto de intensificación sostenible y cambio climático (I127).
Programa BIODESARROLLAR – CONVOCATORIA I 2023 (Dirección Nacional de Bioeconomía de la Secretaría de Agricultura, Ganadería y Pesca) Proyecto Lechuga Cisne
CONICET:
- «Mejoramiento de nueva generación en cultivos agrícolas y forestales (PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN UNIDADES EJECUTORAS 2018)
AGENCIA I+D+i:
- PICT 2020 Serie A 02929. Edición y evaluación funcional del gen LsDREB2A en plantas de lechuga mediante CRISPR/Cas9.
- PICT 2020 Serie A 00456. Estrategia para reducir el uso de agroquímicos en horticultura: caracterización agrofenotípica y molecular de líneas de lechuga transgénicas resistentes a patógenos.
Colaboraciones
- Gabriela Soto
- Eduardo Blumwald
- Marina Clemente
- Diana Frezza