Modern Breeding and Biotechnological Approaches to Enhance Carotenoid Accumulation in Seeds.

There is an increasing demand for carotenoids, which are fundamental components of the human diet, for example as precursors of vitamin A. Carotenoids are also potent antioxidants and their health benefits are becoming increasingly evident. Protective effects against prostate cancer and age-related macular degeneration have been proposed for lycopene and lutein/zeaxanthin, respectively. Additionally, ß-carotene, astaxanthin and canthaxanthin are high-value carotenoids used by the food industry as feed supplements and colorants. The production and consumption of these carotenoids from natural sources, especially from seeds, constitutes an important step towards fortifying the diet of malnourished people in developing nations. Therefore, attempts to metabolically manipulate ß-carotene production in plants have received global attention, especially after the generation of Golden Rice (Oryza sativa). The endosperms of Golden Rice seeds synthesize and accumulate large quantities of ß-carotene (provitamin A), yielding a characteristic yellow color in the polished grains. Classical breeding efforts have also focused in the development of cultivars with elevated seed carotenoid content, with maize and other cereals leading the way. In this communication we will summarize transgenic efforts and modern breeding strategies to fortify various crop seeds with nutraceutical carotenoids.

Catalase deficiency reduces survival and pleiotropically affects agronomic performance in field-grown barley progeny.

Field-grown plants of the catalase-deficient mutant RPr79/4 show necrotic lesions in leaves and preferentially die. Initially, necrotic lesions exhibited by RPr79/4 were used to indirectly assess the role of distinct levels of catalase on the survival and agronomic performance of field-grown barley progeny. The segregation of three control traits was also analyzed to eliminate the influence of any obvious meiotic disturbance in case a reduction of plant survival was observed. The RPr79/4 necrotic phenotype had recessive expression in field-grown F1 plants. F2 progeny studies performed in the greenhouse revealed that the inheritance of necrotic lesions was monofactorial, and that the control traits segregated as expected. Progeny test analyses of field-grown F2 plants demonstrated that necrotic homozygous plants died preferentially. While the few surviving necrotic homozygous families were catalase-deficient, healthy homozygous families had normal levels of catalase. Progeny test analyses of the control traits confirmed the inheritance calculated in F2. Taken together, these findings indicate that abnormal segregation of necrotic lesions cannot be attributed to any obvious abnormal meiotic behavior but to the incapacity of catalase-deficient plants to overcome field stress conditions. Thus, catalase deficiency in barley reduced survival and pleiotropically affected the agronomic performance by diminishing seed weight and yield.

Modelo experimental de Porfiria Cutánea Tarda inducido por hexaclorobenceno en ratones Hairless / Experimental model of Porphyria Cutaneous Tarda by hexaclorobenceno in Hairless mice

En este trabajo se describe el efecto del HcB en ratones de la cepa hairless a fin de obtener un modelo experimental de PCT, lo que facilitaría el estudio de la fotosensibilización cutánea característica de la enfermedad y el ensayo de cremas dermatológicas. El HCB es un hidrocarburo polihalogenado que ha sido utilizado con éxito en ratones de las cepas Balb/C y C57BL. Los animales recibieron una única dosis de 200 mg HCB/Kg (vía i.p.). Dentro de los controles, un grupo no recibió ningún tratamiento y otro solo el pretratamiento con hierro. A distintos tiempos luego de comenzada la intoxicación, los animales fueron sacrificados y se determinó la relación porcentual peso hígado/peso corporal, se extrajeron y cuantificarón las porfirinas de piel, hígado, orina yheces; y se midió la actividad de la enzima Uro-D hepáica. Además se midieron los niveles de Cit-450 y LPO hepáticos y la concentración de glutation en hígado y piel, como indicadores del grado de intoxicación. Se observó en ambos sexos, un aumento del 40 por ciento en la relación porcentual peso hígado/ peso corporal tanto en los grupos intoxicados como en los control hierro. En hembras, los niveles de porfirinas aumentaron tanto en hígado como en piel, dicho aumento ocurrió luego de un descenso en los niveles de glutation. En cambio en machos , los niveles de prfirinas solo aumentarom en piel, registrándose una aumento en los niveles de glutation en ambos tejidos.

Modelo experimental de Porfiria Cutánea Tarda inducido por hexaclorobenceno en ratones Hairless / Experimental model of Porphyria Cutaneous Tarda by hexaclorobenceno in Hairless mice

En este trabajo se describe el efecto del HcB en ratones de la cepa hairless a fin de obtener un modelo experimental de PCT, lo que facilitaría el estudio de la fotosensibilización cutánea característica de la enfermedad y el ensayo de cremas dermatológicas. El HCB es un hidrocarburo polihalogenado que ha sido utilizado con éxito en ratones de las cepas Balb/C y C57BL. Los animales recibieron una única dosis de 200 mg HCB/Kg (vía i.p.). Dentro de los controles, un grupo no recibió ningún tratamiento y otro solo el pretratamiento con hierro. A distintos tiempos luego de comenzada la intoxicación, los animales fueron sacrificados y se determinó la relación porcentual peso hígado/peso corporal, se extrajeron y cuantificarón las porfirinas de piel, hígado, orina yheces; y se midió la actividad de la enzima Uro-D hepáica. Además se midieron los niveles de Cit-450 y LPO hepáticos y la concentración de glutation en hígado y piel, como indicadores del grado de intoxicación. Se observó en ambos sexos, un aumento del 40 por ciento en la relación porcentual peso hígado/ peso corporal tanto en los grupos intoxicados como en los control hierro. En hembras, los niveles de porfirinas aumentaron tanto en hígado como en piel, dicho aumento ocurrió luego de un descenso en los niveles de glutation. En cambio en machos , los niveles de prfirinas solo aumentarom en piel, registrándose una aumento en los niveles de glutation en ambos tejidos.(AU)