Generation and evaluation of agbiogeneric glyphosate tolerant soybean plants

Abstract

Soybean is one of the main crops worldwide to which biotechnology has contributed greatly since the first genetically modified, herbicide-tolerant crops were introduced. In particular, glyphosate tolerance facilitates soybean production by reducing inputs, environmental impact and the need for tillage. First generation glyphosate tolerance technology is now in the public domain and therefore creates an opportunity for the development of agbiogeneric soybean. In Colombia, this can contribute in reducing the dependence on imported soybean by boosting competitiveness.

This work contributes to the development of agbiogeneric glyphosate-tolerant soybeans by furthering the phenotypic and molecular evaluation and characterization of potential transgenic events. Colombian soybean varieties Brasilera 1, Brasilera 2 and FNS 01 were subjected to transformation, regeneration and selection, together with variety Soy-SK7 which had been included in previous work. Twenty-one potential primary transformants were obtained after adjusting in vitro selection and regeneration. A workflow was established for the obtention of subsequent generations derived from primary transformants and for their molecular evaluation via PCR and phenotypic selection using different doses of glyphosate. Tolerance to this herbicide was linked to the presence of an optimized version of the cp4epsps transgene in transformed plants.

The results obtained here have helped identify bottlenecks in the generation of potentially transformed events and have highlighted the need for more efficient transformation protocols. Phenotypic and molecular selection requires a pool from which to identify those lines with more promising characteristics.

La soya es uno de los principales cultivos en los que la biotecnología ha contribuido desde la introducción de los primeros cultivos transgénicos tolerantes a herbicidas. En particular la tolerancia al glifosato facilita la producción al reducir insumos, impacto ambiental y labranza. La primera generación de la tecnología está ahora en el dominio público, lo que crea una oportunidad para el desarrollo de soya agrobiogenérica. En Colombia esto contribuye a reducir la dependencia de las importaciones al impulsar la competitividad de este cultivo. Este trabajo contribuye al desarrollo de soya agrobiogenérica tolerante al glifosato mediante la evaluación fenotípica y molecular y la caracterización de eventos potenciales. Las variedades de soya colombianas Brasilera 1, Brasilera 2 y FNS 01 fueron sometidas a transformación, regeneración y selección, junto con la variedad Soy-SK7 que había sido incluida en trabajos previos. Se obtuvieron veintiún posibles transformantes primarios después de ajustar la selección in vitro y la regeneración. Se estableció un flujo de trabajo para la obtención de generaciones posteriores derivadas de los transformantes primarios y para su evaluación molecular mediante PCR y selección fenotípica utilizando diferentes dosis de glifosato. La tolerancia a este herbicida se asoció a la presencia de una versión optimizada del gen cp4epsps en las plantas transformadas. Los resultados obtenidos aquí han ayudado a identificar obstáculos en la generación de eventos potencialmente transformados y han destacado la necesidad de protocolos de transformación más eficientes. La selección fenotípica y molecular requiere de un conjunto del cual identificar aquellas líneas con características más prometedoras. (Texto tomado de la fuente)