Examinando por Autor "Castro, Juan C."

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Development and application of microsatellite markers for genetic diversity assessment and construction of a core collection of Myrciaria dubia (Kunth) Mcvaugh germplasm from the peruvian Amazon
(MDPI, 2024-10-25) Castro, Juan C.; Vasquez Guizado, Stalin Juan; Vigil Santillan, Bianca Estefani; Ascue, Francisco; Rojas Villa, Naysha; Paredes, Jae D.; Cobos, Marianela; Castro, Carlos G.; Motta, Daniel E.; Adrianzén, Pedro M.; Imán Correa, Sixto Alfredo; Maddox, J. Dylan
The Amazonian shrub Myrciaria dubia (camu-camu) produces vitamin C-rich fruits of growing commercial interest. However, sustainable utilization requires assessment and protection of the genetic diversity of the available germplasm. This study aimed to develop and apply microsatellite markers to assess genetic diversity and construct a core collection of M. dubia germplasm from the Peruvian Amazon. Sixteen polymorphic microsatellite loci were developed using an enrichment approach. The evaluation of 336 genotypes from 43 accessions of the germplasm bank, originating from eight river basins, was conducted using these newly developed markers. Genetic diversity parameters, including observed and expected heterozygosity, were calculated. Analysis of molecular variance (AMOVA) was performed to assess the distribution of genetic variation within and among accessions and river basins. Bayesian clustering analysis was employed to infer population structure. A core collection was constructed to maximize allelic richness. High genetic diversity was observed, with heterozygosity values ranging from 0.468 to 0.644 (observed) and 0.684 to 0.817 (expected) at the river basin level. AMOVA indicated significant genetic variation within (73–86%) compared to among (14–27%) accessions and river basins. Bayesian clustering detected ten genetic clusters, with several degrees of admixture among river basins, except for the genetically homogeneous Putumayo River basin. A core collection comprising 84 plant genotypes (25% of the full collection) was established, representing 90.82% of the overall allelic diversity. These results have important implications for M. dubia conservation strategies and breeding programs, in demonstrating a need for genetic connectivity between populations but preserving unique genetic resources in isolated basins. These results validate the expected levels of diversity and population subdivision in a crop and stress the need to secure genetically diverse germplasms, underscoring the importance of thorough genetic characterization for ex situ germplasm management.
L-Galactosa deshidrogenasa y L-Gulono-1,4-lactona deshidrogenasa influyen en la biosíntesis de vitamina C en Myrciaria dubia (Kunth) McVaugh “camu-camu”
(Centro de Preparación para la Ciencia y Tecnología, 2019-01-08) Castro, Juan C.; Araujo, Angel; Gutiérrez, Freddy; Imán Correa, Sixto Alfredo
La vitamina C es un nutriente esencial para el hombre y una de sus fuentes naturales son los frutos de Myrciaria dubia. Pero esta planta muestra amplia variación en contenido de vitamina C. Para ayudar a esclarecer las bases bioquímicas de esta variación, nos planteamos como objetivos determinar si las enzimas L-Galactosa deshidrogenasa (L-GalDH) y L-Gulono-1,4-lactona deshidrogenasa (L-GuLDH) están presentes en las hojas y frutos (pulpa y cáscara) del camu-camu y comparar la actividad catalítica de ambas enzimas en la pulpa de frutos cosechados de plantas que producen alto y bajo contenido de vitamina C. Las hojas y frutos fueron obtenidos de seis plantas (tres que producen bajo y tres que producen alto contenido de vitamina C) de la colección de germoplasma del INIA. La vitamina C fue extraída y cuantificada mediante HPLC. Posteriormente, de ambos grupos de plantas, se purificó parcialmente las enzimas y midió por triplicado su actividad catalítica mediante espectrofotometría. Tanto L-GalDH como L-GuLDH fueron detectadas en las hojas, pulpa y cáscara. Ambas enzimas mostraron diferencias en sus actividades catalíticas entre los tejidos analizados (p < 0,05). Al comparar la actividad de estas enzimas entre plantas que producen frutos con alto (2258±217 mg Vit. C/100g pulpa) y bajo (1570±46 mg Vit. C/100g pulpa) contenido de vitamina C se encontró diferencias significativas (p < 0,05) entre ambos grupos. Siendo mayor la actividad catalítica de L-GalDH y L-GuLDH en frutos con alto contenido de vitamina C y mostraron menor actividad catalítica en los frutos con bajo contenido de esta vitamina. Adicionalmente, ensayos cinéticos realizados con la L-GuLDH del camu-camu mostraron que esta enzima tiene una alta afinidad (Km = 2,37 M y Vmax = 9,23 mol.mg prot-1 .min-1) por su sustrato L-Gulono-1,4-lactona. En conclusión, las enzimas L-Galactosa deshidrogenasa y L-Gulono-1,4-lactono deshidrogenasa están presentes en las hojas y frutos del camu-camu, lo que nos indica que las dos vías biosintéticas de vitamina C propuestas para las plantas (vía de Smirnoff-Wheeler y vía de Wolucka), determinan la producción de vitamina C en M. dubia. Asimismo, las evidencias experimentales sugieren que la acumulación de vitamina C en la pulpa de los frutos del camu-camu depende por lo menos de dos procesos: biosíntesis in situ y transporte desde otros tejidos con capacidad biosintética. Además, se evidencia que la actividad catalítica de L-GalDH y L-GulDH influyen en el contenido de vitamina C de la pulpa, de tal modo que una mayor actividad catalítica de ambas enzimas está asociada con más contenido de vitamina C en este tejido.