Myrciaria dubia is an Amazonian fruit shrub that produces numerous bioactive phytochemicals, but is best known by its high L-ascorbic acid (AsA) content in fruits. Pronounced variation in AsA content has been observed both within and among individuals, but the genetic factors responsible for this variation are largely unknown. The goals of this research, therefore, were to assemble, characterize, and annotate the fruit transcriptome of M. dubia in order to reconstruct metabolic pathways and determine if multiple pathways contribute to AsA biosynthesis.RESULTS: In total 24,551,882 high-quality sequence reads were de novo assembled into 70,048 unigenes (mean length = 1150 bp, N50 = 1775 bp). Assembled sequences were annotated using BLASTX against public databases such as TAIR, GR-protein, FB, MGI, RGD, ZFIN, SGN, WB, TIGR_CMR, and JCVI-CMR with 75.2 % of unigenes having annotations. Of the...

[ES] Myrciaria dubia muestra una amplia variación en la producción de vitamina C (vit.C). Para entender las bases moleculares de esta variación, se determinó la relación del nivel de expresión genética y actividad de GDPManosa pirofosforilasa (GMP) con la variación del contenido de vit.C en M. dubia. Las muestras fueron obtenidas de una colección de germoplasma. La vit.C se cuantificó por HPLC, la actividad de GMP se midió por espectrofotometría. El ARN se purificó, el ADNc se sintetizó, amplificó, clonó y secuenció con técnicas estándares. La expresión del gen se midió mediante PCR en tiempo real. Las diferencias en el contenido de vit.C de las hojas, pulpa y cáscara dependieron de la expresión y actividad de GMP. Esta relación también se observó entre plantas que producen frutos con bajo y alto contenido de vit.C. En conclusión, Las hojas, pulpa y cáscara de...

The aim of this work was to elucidate the molecular and biochemical mechanisms that control L-ascorbic acid (AsA) content variation in Myrciaria dubia. The AsA was quantified by high-performance liquid chromatography, gene expression by real-time quantitative PCR, and enzyme activities by spectrophotometric methods from leaves and immature fruits of two genotypes (Md-60,06 and Md-02,04) with pronounced (about 2 times) differences in the AsA content. In either genotype, the fruit peel had ∼ 1.5 times more AsA than the fruit pulp and ∼ 15.0 times more than the leaf. All tissues examined demonstrated the capability for AsA biosynthesis through the D-mannose/L-galactose pathway because mRNAs of the six key genes [GDP-D-mannose pyrophosphorylase (GMP), GDP-D-mannose-3′,5′-epimerase (GME), GDP-L-galactose phosphorylase (GGP), L-galactose-1-phosphate phosphatase (GPP), L-galactose dehyd...

Myrciaria dubia “camu-camu” is a native shrub of the Amazon that is commonly found in areas that are flooded for three to four months during the annual hydrological cycle. This plant species is exceptional for its capacity to biosynthesize and accumulate important quantities of a variety of health-promoting phytochemicals, especially vitamin C [1], yet few genomic resources are available [2]. Here we provide the dataset of a de novo assembly and functional annotation of the transcriptome from a pool of samples obtained from seeds during the germination process and seedlings during the initial growth (until one month after germination). Total RNA/mRNA was purified from different types of plant materials (i.e., imbibited seeds, germinated seeds, and seedlings of one, two, three, and four weeks old), pooled in equimolar ratio to generate the cDNA library and RNA paired-end sequencing wa...

Camu-camu is a shrub, native to the Amazon that thrives in areas where flooding is frequent. Genetically, the plant is characterized by a diploid genome and moderate genetic diversity. Several parts of the plant are used in traditional folk medicine to treat a variety of acute and chronic diseases. For over 50 years, the exceptionally high vitamin C content of camu-camu has attracted worldwide attention that continues today because of the recent discovery of several health-promoting phytochemicals with corroborated biological activities (e.g., antioxidant, anti-obesity, antidiabetic). All of these beneficial attributes are well supported by in vitro and in vivo studies as well as human clinical trials. The metabolic precursors of these phytochemicals are synthesized in key metabolic pathways (i.e., the shikimate pathway, the mevalonate pathway). Of these metabolic pathways, we show detai...

Camu camu is a typical Amazon native fruit shrub that possesses a diploid genome, moderate genetic diversity, and population structure. The fruits accumulate several essential nutrients and synthesize L-ascorbic acid (vitamin C) in great quantities and an array of diverse secondary metabolites with corroborated in vitro and in vivo health-promoting activities. These beneficial effects include antioxidative and antiinflammatory activities, antiobesity, hypolipidemic, antihypertensive and antidiabetic effects, DNA damage and cancer protection effects, and other bioactivities. Many health-promoting phytochemicals are biosynthesized in several metabolic pathways of camu camu. Their reconstruction from the fruit transcriptome database was accomplished by our research group. These include basic metabolic pathways such as glycolysis and pentose phosphate pathway, vitamin C biosynthesis pathways...

Myrciaria dubia “camu-camu”, una especie nativa de la Amazonía que produce frutos con alto contenido de vitamina C y otras sustancias importantes. Sin embargo, los estudios moleculares de esta planta son escasos, por falta de un protocolo reproducible para purificar sus ácidos nucléicos. El objetivo de este trabajo fue establecer un protocolo para aislar el ADN genómico a partir de hojas de M. dubia, apropiado para análisis moleculares. El ADN se purificó con un protocolo modificado, la calidad y cantidad se estimó por espectrofotometría y electroforesis en gel de agarosa. Adicionalmente, la calidad se evaluó mediante RAPD. El ratio de calidad (A260/A280) promedio del ADN fue 1.9±0.1 y el espectro de absorción UV/Vis presentó un único pico de máxima absorbancia a 260nm. Mediante electroforesis el ADN fue íntegro y sin ARN. También, la síntesis de amplicones RAPD nos ...

Myrciaria dubia es un arbusto amazónico que produce varios compuestos nutritivos y bioactivos. Esta investigación se realizó para ampliar el conocimiento relacionado a la vitamina C y antocianinas. Las muestras fueron obtenidas de la Colección de Germoplasma del INIA. La vitamina C y las antocianinas se analizaron con técnicas estándares. El contenido de vitamina C mostró una amplia variación y gradientes de concentración con diferencias significativas en frutos verdes (F = 36, gl = 3, p < 0,001) y maduros (F = 42, gl = 3, p < 0,001). También, las antocianinas totales presentaron una amplia variación y gradientes de concentración muy marcadas en los frutos maduros (F = 34, gl = 3, p < 0,001). Estas diferencias se debieron primariamente entre el contenido de vitamina C y antocianinas de la cáscara y las demás partes del fruto (p < 0,01). Asimismo, se registró correlaciones ...

[ES] Myrciaria dubia “camu-camu” es un frutal amazónico caracterizado por su amplia variación de vitamina C. Pero los estudios genético moleculares que puedan explicar esta variación son limitados. Por ello nuestro objetivo fue realizar la clonación y filogenia molecular de un segmento del gen codante de la actina de M. dubia. Las muestras fueron obtenidas de la colección de germoplasma del INIA. Luego, el ARN fue purificado y mediante RT-PCR con cebadores degenerados se amplificó un segmento del gen. En base a la secuencia obtenida se diseñaron cebadores específicos para PCR en tiempo real. Los resultados muestran que se ha aislado, clonado y secuenciado un segmento del gen codante de actina de M. dubia y detectado su expresión en hojas, pulpa y cáscara de M. dubia. Así, con el soporte de herramientas bioinformáticas y uso de técnicas de biología molecular hemos aisla...

La amazonía peruana sobresale por su mega biodiversidad de especies vegetales. Esta biodiversidad viene siendo aprovechada por pobladores de comunidades indígenas y pueblos ribereños como fuente de alimentos, fitofármacos y materiales para construcción, entre otros diversos usos. Pero es necesario explorar nuevas alternativas para aprovechar sosteniblemente la biodiversidad amazónica. Es por tanto esperable que muchos de los genes únicos que poseen estas especies sean potencialmente útiles para realizar mejora genética y desarrollar procesos biotecnológicos para la producción de compuestos bioactivos de alta cotización en el mercado mundial. Esta mina de genes con valor incalculable debe ser estudiada y explotada para posicionarnos favorablemente a nivel regional y mundial. Para lograr esta meta debemos realizar análisis estructurales y funcionales de los genomas de especies...

Se evaluó la producción de lípidos totales en cinco especies de microalgas inducidas por la ausencia de nitrógeno. Las microalgas empleadas fueron Ankistrodesmus sp., Ankistrodesmus nannoselene, Chlorella sp., Scenedesmus sp. y Scenedesmus quadricauda. Estas especies fueron cultivadas en medio CHU10 con y sin nitrógeno. El tiempo de evaluación fue de seis días, determinándose diariamente la densidad microalgal mediante recuento en cámara de Neubahuer. Se determinó la tasa de crecimiento, la biomasa microalgal y el porcentaje de lípidos totales. Los lípidos totales fueron extraídos con solución Cloroformo:metanol (2:1). Los resultados indicaron que las especies con mayor producción de lípidos totales fueron Ankistrodesmus sp. (263,6 mg/g biomasa seca), A. nannoselene (316 mg/g biomasa seca) y Scenedesmus sp. (243,3 mg/g biomasa seca) al ser cultivadas en medios sin nitróg...

Las microalgas son una buena alternativa para producir biodiesel, pero la falta de cepas ideales ha impedido la viabilidad económica de estos sistemas de producción. El objetivo fue aislar e identificar microalgas oleaginosas con potencial aplicación para la producción sustentable de biodiesel. Las muestras fueron colectadas del río Itaya y enriquecidas con medio CHU. Las microalgas oleaginosas se identificaron y aislaron con técnicas estándares. Los lípidos totales se extrajeron con solventes orgánicos y analizaron mediante HPLC-DAD. Se han identificado 24 especies microalgales, de las cuales el 50% fueron oleaginosas. De éstas, se aislaron Ankystrodesmus sp., Chlorella sp.y Scenedesmus sp., sobresaliendo Ankystrodesmus sp., por presentar 43.6% de lípidos totales con predominancia de triglicéridos. En conclusión, varias de las especies microalgales del río Itaya s...

[ES] Debido a la alta variabilidad en la producción de vitamina C en Myrciaria dubia "camu camu", es necesario establecer procedimientos biotecnológicos para la propagación clonal masiva de genotipos promisorios de esta especie. El objetivo fue establecer un método eficiente para inducir la formación de callos in vitro a partir de explantes de M. dubia. Los explantes de hojas y nudos se obtuvieron de ramas cultivadas en el laboratorio y la pulpa a partir de frutos colectados en el campo. Estos fueron desinfectados y sembrados en medio Murashige-Skoog (1962) suplementado con ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), bencilaminopurina (BAP) y kinetina (Kin). Los cultivos fueron mantenidos a 25±2°C, en oscuridad por 2 semanas y posteriormente con un fotoperiodo de 16 horas luz y 8 horas de oscuridad por 6 semanas. El tratamiento con 2 mg/L de 2,4-D y 0,1 mg/L de BAP estimuló mayor c...

[ES] Myrciaria dubia “camu camu” es un frutal del trópico amazónico caracterizado por sus frutos con gran contenido de vitamina C, siendo considerado un producto importante del país. Sin embargo, hay pocos reportes sobre el metabolismo y transporte de vitamina C en esta especie. El objetivo de la investigación fue determinar la fluctuación diurna del contenido de vitamina C en hojas de M. dubia “camu camu”. Las hojas se colectaron de la colección de germoplasma de “camu camu” del INIA a las 2, 6, 10, 14, 18 y 22 horas; de cuatro plantas y en tres fechas diferentes. La vitamina C fue extraída de las hojas con un método estandarizado en el laboratorio y se cuantificó mediante espectrofotometría a 530nm, previa reacción con 2,6-diclorofenolindofenol. Los resultados muestran que el contenido de vitamina C de las hojas de “camu camu” fue en promedio 231±35 mg vitam...

Debido a los múltiples efectos beneficiosos de la vitamina C (ácido L-ascórbico, AA) para el buen funcionamiento y conservación de nuestra salud, el AA tiene una gran demanda en la industria. Por ese motivo desde inicios de los años 1930 se han desarrollado sistemas químicos de producción industrial. Aunque se han incorporado algunas innovaciones mediante biotransformaciones microbianas, aún tienen serias limitaciones porque son ineficientes, tienen una gran demanda energética, son costosos y causan polución ambiental. Por tanto, es urgente desarrollar sistemas de producción biotecnológica. El reciente descubrimiento de vías metabólicas para la síntesis de AA en plantas nos ofrece una buena oportunidad, en particular de Myrciaria dubia, una especie amazónica caracterizada por sintetizar y almacenar altas concentraciones de AA. Recientemente hemos analizado su transcriptom...

[ES] Los objetivos planteados fueron determinar la biometría de las semillas, registrar la respiración celular en el proceso de imbibición, evaluar el efecto inductor de la germinación de compuestos químicos y analizar el crecimiento inicial. La respiración celular durante la imbibición se midió por reducción del azul de metileno y del Janus Green B. El efecto inductor de la germinación de cinco compuestos químicos fue evaluado. El crecimiento inicial se registró con estereoscopio. Los resultados mostraron que las semillas tienen en promedio un peso de 520±172 mg, largo de 13,50±1,76 mm, ancho de 10,61±1,14 mm y espesor de 4,68±0,62 mm. Estas variables mostraron correlaciones significativas (r de 0,494 a 0,897 y p < 0,001). Las semillas fueron metabólicamente activas durante la imbibición, el cual se evidenció por la reducción de ambos aceptores electrónicos. El nitr...

En las plantas las antocianinas cumplen roles fundamentales en sus interacciones con el medio ambiente, son una de las líneas de defensa contra los radicales libres, la radiación ultravioleta y el ataque de patógenos. Observaciones realizadas muestran que los frutos de M. dubia acumulan antocianinas alrededor de lesiones mecánicas probablemente causadas por insectos. Por tanto, hemos probado la hipótesis que produciendo lesiones mecánicas en frutos verdes de M. dubia se induce la biosíntesis local de antocianinas. De tres plantas en fructificación de la colección de germoplasma del INIA se seleccionaron aleatoriamente 40 frutos verdes (25 ± 5 mm de Ø) y se causaron lesiones mecánicas con estilete o bisturí al 75% de ellos. Posteriormente, se registró el porcentaje de acumulación de antocianinas por área superficial del fruto a las 0, 24, 48 y 72 horas. Se observó acumula...

Research studies on conservative genetics of endangered plants are very important to establish the management plans for the conservation of biodiversity. Rosewood is an evergreen tree of the Amazon region and its essential oil has great acceptance in the medical and cosmetic industry. The present study aimed to explore the genetic diversity and population structure of 90 rosewood accessions collected from eight localities of Peruvian Amazon territory through DArTseq markers. A total of 7485 informative markers resulted from genotyping by sequencing (GBS) analysis were used for the molecular characterization of rosewood germplasm. Mean values of various calculated diversity parameters like observed number of alleles (1.962), the effective number of alleles (1.669), unbiased expected heterozygosity (0.411), and percent polymorphism (93.51%) over the entire germplasm showed the existence of...