High carotenoid corn: agronomic evaluation and interactions with insect pests

Abstract

El meu projecte de recerca està centrat en la caracterització molecular, bioquímica i agronòmica, d’una línea transgènica de panís amb un elevat contingut en carotenoides, denominada, CarolightR en condicions ambientals diferents. És important analitzar el comportament d’una varietat nova de planta en condicions de camp amb la finalitat d’avaluar l’impacte dels múltiples estressos biòtics i abiòtics als que estarà sotmesa. Amb les anàlisis que he dut a terme, he determinat que tant el contingut en carotenoides totals, com la seva composició en l’endosperma, en l’etapa de maduresa, van ser molt similars entre las plantes cultivades a l’hiverncle i les cultivades al camp. El rendiment agronòmic general i les característiques específiques dels components del rendiment de CarolightR i la seva línia isogénica, M37W, van ser indistingibles. En experiments posteriors vaig dur a terme la introgressió dels transgens Btcry1Ac (anomenat 4Bt) amb activitat insecticida a CarolightR. La línea obtinguda 4BtxHC era tòxica a les larves del barrinador Ostrinia nubilalis. No obstant, l’ activitat insecticida en les llavors 4BtxHC era inferior en un 17% a la línia original 4Bt. Finalment he analitzat la propietat intel•lectual rellevant en la producció i comercialització de CarolightR.

Mi proyecto de investigación está centrado en la caracterización molecular, bioquímica y agronómica, de una línea transgénica de maíz con elevado contenido en carotenoides, denominada, CarolightR bajo diferentes condiciones ambientales. Es importante evaluar el comportamiento de una nueva variedad de planta en condiciones de campo con el fin de determinar el impacto de múltiples estreses bióticos y abióticos a los que estara sometida la planta. Con los análisis que he realizado, he determinado que tanto el contenido de carotenoides totales y como su composición en el endospermo en madurez fisiológica fueron muy similares entre las plantas cultivadas en el invernadero y las cultivadas en el campo. El rendimiento y sus componentes de CarolightR y su línea isogénica, M37W, fueron similares. En experimentos posteriores, realice la introgresión de los transgenes Btcry1Ac (llamado 4Bt) con actividad insecticida a CarolightR. La línea obtenida 4BtxHC era toxica a las larvas del taladro Ostrinia nubilalis. No obstante la actividad insecticida en las semillas 4BtxHC era inferior en un 17% a la línea original 4Bt. Finalmente, he analizado la propiedad intelectual relevante a la producción y comercialización de CarolightR.

My research project focused on the molecular, biochemical and agronomical characterization of a high carotenoid transgenic corn line, CarolightR under different environmental conditions.It is important to evaluate theperformance of a novel plant variety under field conditions in order to determine the impact of the multiple biotic and abiotic stresses to which the plant will be exposed, on its performance characteristics. I determined that the total carotenoid content and composition in the endosperm at maturity were very similar in greenhouse- and field-grown plants.The overall agronomic performance and characteristics such as yield components of CarolightR and its near isogenic line, M37W, were indistinguishable. In follow up experiments I introgressed the Bt cry1Ac insecticidal transgene (named 4Bt) into CarolightR . The new line, 4BtxHC, was toxic to larvae of the corn borer Ostrinia nubilalis. However, the insecticidal activity of 4BtxHC grains was lowered compared to the original 4Bt line by 17%. Finally I explored the intellectual property landscape relevant to the production and commercialization of CarolightR