Can model plants help banana improvement through biotechnology?



  • Authors : Dickman, M.B.

  • Document type : Journal article

  • Year of publication : 2004

  • Journal title : Infomusa

  • Volume (number) : 13 (2)


  • Pages : 6-11

  • Peer-reviewed : No

  • ISSN : 1023-0068

  • Language(s) : English

  • Abstract : Genetic engineering of crop plant with enhanced agronomic traits has offered considerable promise and experimental power, however with varying degrees of success. Bananas are particularly well suited for such approaches due to the serious limitations inherent with conventional breeding for this crop. Classical breeding while possible, is also time consuming, thus when considering these constraints, alternative strategies are needed. DNA transformation in banana is now possible, and the technology sufficiently advanced to feasibly improve banana by genetic engineering. The first question that needs to be addressed is whether useful information can be extrapolated from model plants, namely Arabidopsis. The second is which genes or conceptual approaches can be used that have a realistic chance of being effective. Our work involving the modulation of plant programmed cell death is also discussed. A number of plant diseases caused by necrotrophic fungi as well as abiotic stresses require the induction of a plant apoptotic-like programmed cell death response. We have shown that genes, from diverse sources, which modulate cell death conferred heritable tolerance/resistance in tobacco, Arabidoposis, tomato and wheat. These data are discussed in the context of our efforts and results from inserting "anti-death" genes in banana with the idea of lessening stress damage.

    [Les plantes modèles peuvent-elle contribuer à améliorer le bananier par la voie biotechnologique?] L'amélioration des caractéristiques agronomiques des plantes cultivées par l'utilisation du génie génétique offre d'immenses promesses et un vaste champ d'expérimentation, sans que les résultats soient toutefois toujours concluants. Les bananiers conviennent particulièrement bien aux approches biotechnologiques, en raison des importantes limites inhérentes à l'amélioration classique de cette culture. De plus, les techniques d'amélioration convetionnelles, quand elles peuvent être mises en oeuvre, prennent du temps ; aussi quand l'on prend en considération l'ensemble de ces contraintes, apparaît-il nécessaire de recourir à d'autres stratégies. Il est maintenant possible de transformer l'ADN dans le bananier et les techniques sont suffisamment avancées pour que le bananier soit amélioré grâce au génie génétique. La première question à examiner est de savoir si les informations utiles, obtenues avec les plantes modèles, et précisément Arabidopsis, peuvent être extrapolées. La deuxième question porte sur les gènes ou les approches conceptuelles qui peuvent être utilisés et ont une chance réelle de donner des résultats. La partie de nos travaux portant sur la modulation de la mort cellulaire programmée chez les plantes est également présentée. Un certain nombre de maladies du bananier provoquées par les champignons nécrotrophes ainsi que par les stress abiotiques nécessitent d'induire une mort cellulaire programmée de la plante semblable à l'apoptose. Nous avons montré que les gènes provenant de différentes espèces qui modulent la mort cellulaire confèrent une tolérance/ résistance transmissible au tabac, à Arabidopsis, à la tomate et au blé. Ces données sont examinées dans le cadre du travail que nous avons mené et des résultats que nous avons obtenus en insérant des gènes " anti-mort " dans le bananier, en vue de réduire les dommages causés par les stress.

    [¿Pueden las plantas modelo ayudar al mejoramiento de los bananos a través de la biotecnología ?] La ingeniería genética de los cultivos con características agronómicas mejoradas ha ofrecido promesas considerables y poder experimental, no obstante con grados variables de éxito. Los bananos particularmente son muy adecuados para estos enfoques debido a las serias limitaciones inherentes al mejoramiento convencional de este cultivo. El mejoramiento clásico, cuando es posible, también consume mucho tiempo, así que al considerar estas limitaciones, se necesitan estrategias alternativas. Actualmente es posible realizar la transformación de ADN en el banano y la tecnología ha avanzado suficientemente para mejorar el banano de modo factible mediante la ingeniería genética. La primera pregunta que se debe resolver es si la información útil puede ser extrapolada de las plantas modelo, a saber Arabidopsis. La segunda es cuáles genes o enfoques conceptuales pueden ser utilizados que tengan una oportunidad realista de ser eficaces. También se discute nuestro trabajo que involucra la modulación de la muerte celular programada de una planta. Varias enfermedades de las plantas causadas por hongos necrotróficos así como los estreses abióticos, requieren la introducción de una respuesta de la planta de la muerte celular programada de tipo apoptósica. Hemos demostrado que los genes de diversas fuentes los cuales modulan la muerte celular confirieron tolerancia/resistencia hereditaria en el tabaco, Arabidoposis, tomate y trigo. Estos datos son discutidos en el contexto de nuestros esfuerzos y en los resultados de la inserción de los genes "anti-muerte" en el banano con la idea de aminorar el daño provocado por el estrés.

  • Keywords : BIOTECHNOLOGY; GENETIC ENGINEERING; FUSARIUM OXYSPORUM F. SP. CUBENSE; PROGRAMMED CELL DEATH

  • Open access : Yes

  • PDF : open

  • Musalit document ID : IN040529_eng


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