ABSTRACT Quinoa is a sacred grain of Andean origin whosepopularity is due to its excellent nutritional characteristics and broadphenotypic plasticity. It is a plant species that shows a majority condition of autogamy, with certain levels of alogamy. The psbA gene present in the chloroplast, mostly described in plants with maternal inheritance, codes for D1 protein. This protein is related to photo-synthesis, as well as a target gene of different herbicides, since there are several chemical families that inhibit the action of D1 protein. Based on this background, we proceeded to characterize the psbA gene in the Regalona-Baer quinoa cultivar. To perform the molecular characterization, the DNA was first extracted, and then the Polymerase Chain Reaction (PCR) was performed, using information from the related species databases. The results show that the psbA gene in quinoa has a single copy, with a total of 1062 nucleotides, generating 354 amino acids including the "stop" codon. The total size of the sequence encoding the psbA gene showed a similar size to the 300 sequences of psbA genes existing in "The Chloroplast Genome Database". The psbA gene could be the beginning to explore the diversity in the chloroplast genome of quinoa, to know the type of extra-chromosomal segregation and, above all, the potential to be able to generate herbicide-resistant cultivars associated with this gene.

RESUMEN La quinua es un grano sagrado de origen andino cuya popularidad se debe a sus excelentes características nutricionales y amplia plasticidad fenotípica. Es una especie vegetal que muestra una condición mayoritaria de autogamía, con ciertos niveles de alogamia. El gen psbA presente en el cloroplasto, mayoritariamente descrito en plantas con herencia maternal, codifica para la proteína D1. Esta proteína está relacionada con la fotosíntesis, así como también es un gen objetivo de distintos herbicidas, debido a que hay varias familias químicas que inhiben la acción de la proteína D1. Basado en estos antecedentes se procedió a caracterizar el gen psbA en el cultivar de quinua Regalona-Baer. Para realizar la caracterización molecular, primeramente se extrajo el ADN, luego se realizó la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR), utilizando la información de las bases de datos de especies relacionadas. Los resultados muestran que el gen psbA en la quinua tiene una simple copia, con un total de 1.062 nucleótidos, generando 354 aminoácidos incluyendo el codón de "parada". El tamaño total de la secuencia que codifica el gen psbA mostró un tamaño similar a las 300 secuencias de genes psbA existentes en "La base de datos genoma del cloroplasto". El gen psbA podría ser el comienzo para explorar la diversidad en el genoma del cloroplasto de la quinua, conocer el tipo de segregación extracromosomal y sobre todo el potencial de poder generar cultivares con resistencia a herbicidas asociados a este gen.

Background Currently, the technology called Clearfield® is used in the development of crops resistant to herbicides that inhibit the enzyme acetohydroxy acid synthase (AHAS, EC 2.2.1.6). AHAS is the first enzyme of the biosynthetic pathway that produces the branched-chain of the essential amino acids valine, leucine, and isoleucine. Therefore, multiple copies of the AHAS gene might be of interest for breeding programs targeting herbicide resistance. In this work, the characterization of the AHAS gene was accomplished for the Chenopodium quinoa Regalona-Baer cultivar. Cloning, sequencing, and Southern blotting were conducted to determine the number of gene copies. Results The presence of multiple copies of the AHAS gene as has been shown previously in several other species is described. Six copies of the AHAS gene were confirmed with Southern blot analyses. CqHAS1 and CqAHAS2 variants showed the highest homology with AHAS mRNA sequences found in the NR Database. A third copy, CqAHAS3, shared similar fragments with both CqAHAS1 and CqAHAS2, suggesting duplication through homeologous chromosomes pairing. Conclusions The presence of multiple copies of the gene AHAS shows that gene duplication is a common feature in polyploid species during evolution. In addition, to our knowledge, this is the first report of the interaction of sub-genomes in quinoa.

Potato Genebank of the Universidad Austral de Chile (UACh) is an important gene bank in Chile. The accessions collected all over the country possess high genetic diversity, present interesting agronomic and cooking traits, and show resistance to biotic and abiotic stress. A particularly interesting subgroup of the gene bank includes the accessions collected in the South of Chile, the Chilota Potato Genebank. The focus of this study is the identification of virus and nematode resistant genes in potatoes (Solatium tuberosum L.), using the RYSC3 and YES3-3B molecular markers. The Potato virus Y(PVY) resistance genes Ry adg and Ry sto were identified. Furthermore, the CP60 marker was used to assess the Rx resistance gene that confers resistance to Potato virus X (PVX). In addition, the HC and GRO1-4 markers were utilized to identify the GpaVvrn_QTL and Gro1-4, resistance genes of Globodera pallida and Globodera rostochiensis, respectively. Both G. pallida and G. rostochiensis are Potato Cyst Nematodes (PCN). The plant material used in this study included leaves from 271 accessions of the gene bank. These samples were collected in the field where natural pathogen pressure of potential viruses and diseases exists. ELISA assays were run for field detection of PVY and PVX. However, there have been no previous reports of nematode presence in the plant material. The results herein presented indicate presence of virus and nematode resistance genes in accessions of the Chilota Potato Genebank. In terms of virus resistance, 99 accessions out of the 271 tested possess the Ry adg resistance gene and 17 accessions of these 271 tested have the Ry sto resistance gene. Also, 10 accessions showed positive amplification of the Rxl resistant gene marker. As to nematode resistance, 99 accessions have possible resistance to G. pallida and 54 accessions show potential resistance to G. rostochiensis as detected using the available molecular markers.

Neonectria fuckeliana is a fungus that lives in the northern hemisphere as a saprophyte or weakly pathogenic on native conifers. However, in New Zealand and Chile it is a pathogen in commercial plantations of Pinus radiata causing upper-stem cankers and malformations. The aims of this study were to determine the geographical distribution of N.fuckeliana in Chile and to characterize, phenotypically and molecularly, N. fuckeliana isolated from four geographical locations (Carahue, Toltén, Pucón and Paillaco). The geographical distribution was determined through field surveys, based on the symptoms and signs associated with the presence of the pathogen. Phenotypic characterization included the color of colonies, growth rates and size of conidia. Molecularly, the internal transcribed spacer (ITS) region of the rDNA was amplified using primers ITS5, ITS4 and NS1, NS2 and sequenced. According to the results, N.fuckeliana is distributed along > 450 km in the coast from Biobío Region (5860100N - 627358E 18H) to Los Lagos Region (5423863N - 636153E 18G) in Chile. Phenotypically, three colors of colonies were identified: red, yellow and pale yellow; red being the predominant (> 70 %) in all locations. In addition, it was determined that isolates recovered in Region of La Araucanía had higher growth and conidia sizes than those of Los Ríos Region. Molecular characterization confirmed the identification of N. fuckeliana, with 99 % identity with sequences of N.fuckeliana from Europe and New Zealand deposited in Genbank (KJ022020 and HQ840404) without genetic differences among Chilean isolates obtained in this study.

Neonectria fuckeliana es un hongo saprofito o débilmente patógeno sobre coníferas nativas del hemisferio Norte. Sin embargo, en Chile y Nueva Zelanda se presenta como patógeno sobre plantaciones de Pinus radiata, causando cancros y malformaciones fustales. El objetivo de este estudio fue determinar la distribución geográfica de esta enfermedad en Chile y caracterizar fenotípica y molecularmente aislados de N. fuckeliana provenientes de cuatro localidades (Carahue, Toltén, Pucón y Paillaco). La distribución se determinó con prospecciones en terreno, atendiendo a síntomas y signos asociados a la presencia del patógeno. La caracterización fenotípica evaluó el color de las colonias, tasas de crecimiento y tamaño de conidias. Molecularmente se amplificó y secuenció la región parcial del gen 18S rRNA y del espaciador interno transcrito ITS. Según los resultados, este patógeno se encuentra distribuido a lo largo (> 450 km) de la zona costera de Chile, desde la región del Biobío (5860100N - 627358E 18H) hasta la de Los Lagos (5423863N - 636153E 18G). Fenotípicamente se identificaron tres colores de colonias: rojas, amarillas y amarillo pálidas, siendo predominante el color rojo (> 70 %) en todas las localidades. Los aislados recuperados desde localidades de La Araucanía presentaron mayores crecimientos y tamaños de conidias que las de Los Ríos. La caracterización molecular corroboró la identificación de N. fuckeliana, con un 99 % de identidad con secuencias de N.fuckeliana de Europa y Nueva Zelanda depositadas en Genbank (KJ022020 y HQ840404) y sin demostrar diferencias genéticas entre los aislados chilenos obtenidos en este estudio.

The taxonomy of Chilean Amaryllidaceae is confusing. Taxonomic problems still persist at the level of genera and species. Currently there is controversy about the correct classification of species so far assigned to Rhodophiala C.Presl. Through the study of morphological characters, recently has been suggested the rehabilitation of the genus Rhodolirium Phil., where the species Rhodolirium montanum Phil. is considered as type species. This species was named Rhodophiala rhodolirion (Baker) Traub in traditional classifications. Since morphological data have provided limited and ambiguous information in the classification of Amaryllidaceae in Chile, this paper assesses the relevance of formalize the rehabilitation of genus Rhodolirium and particularly the resurrection of the species R. montanum, through an analysis of chromosomal morphology and nucleotide sequences of the ITS region of six native species of Amaryllidaceae. The molecular data indicate that the species Rhodophiala bagnoldii, R. montana, R. splendens, R. phycelloides and R. ananuca form a monophyletic group more closely related to Hippeastrum than Rhodolirium. This genus is presented as closely related to Phycella in the phylogenetic analysis using ITS sequences. This separation of Rhodolirium with respect Rhodophiala is supported by differences in chromosome number and morphology, presenting the first, chromosome number of 2n = 16 and intrachromosomal asymmetry index (Isc) of 0.46, while the latter has 2n = 18 and Isc of 0.59 to 0.62. Thus, chromosomal and molecular results together differences in exomorphology already mentioned by other authors support the rehabilitation of the genus Rhodolirium Phil. and the resurrection of the species Rhodolirium montanum Phil.

La taxonomía de los géneros chilenos de Amaryllidaceae es confusa, persistiendo problemas taxonómicos tanto a nivel de géneros como de especies. Actualmente existe controversia acerca de la correcta clasificación de especies hasta ahora asignadas a Rhodophiala C.Presl. A través del estudio de aspectos morfológicos, recientemente se ha sugerido la rehabilitación del género Rhodolirium Phil., donde Rhodolirium montanum Phil. es considerada como especie tipo. Esta especie ha sido denominada Rhodophiala rhodolirion (Baker) Traub en las clasificaciones tradicionales. Dado que los datos morfológicos han provisto información limitada y ambigua en la clasificación de las Amarilidáceas chilenas, este trabajo evalúa la pertinencia de formalizar la rehabilitación del género Rhodolirium y en particular de la especie Rhodolirium montanum, a través de un análisis de morfología cromosómica y de secuencias nucleotídicas de la región ITS de seis especies nativas de Amaryllidaceae. Los datos moleculares indican que las especies Rhodophiala bagnoldii, R. montana, R. splendens, R. phycelloides y R. ananuca forman un grupo monofilético más emparentado con Hippeastrum Herb. que con Rhodolirium, género que se presenta como grupo hermano de Phycella en el análisis filogenético. La separación de Rhodolirium con respecto de Rhodophiala está respaldada por diferencias en número y morfología cromosómica, presentando el primero un número cromosómico de 2n = 16 y un índice de asimetría intracromosómica (Isc) de 0,46; mientras que el segundo posee 2n = 18 e Isc de 0,59-0,62. De esta manera, los resultados de los estudios cromosómicos y moleculares, junto a diferencias en exomorfología, tales como forma del estigma, perigonio y paraperigonio, apoyan la validez del género Rhodolirium Phil. y por ende de la especie Rhodolirium montanum Phil.

All nineteen Colletotrichum isolates causing anthracnose in lupin plants growing in southern Chile belong to Colletotrichum lupini, confirming an absence of interspecific variation in the causal agent of anthracnose. Nevertheless, intraspecific genetic diversity was detected with random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers. Based on a multiloci analysis, 14 molecular phenotypes were described among the local C. lupini isolates. The largest genetic distance between two isolates was 0.57. The analyzed isolates showed clear differences in virulence on susceptible cultivar 'Kiev Mutant' with disease severity ranging from 15 to 75% of seedlings. The high degree of DNA polymorphism, the large number of different molecular phenotypes, and the variation in virulence suggest the existence of different strains. Study of strain virulence and diversity may aid in the development of more efficient genetic improvement programs for anthracnose tolerance.

Rhodophiala C. Presl (Amaryllidaceae) is a genus of attractive flowering geophytes native to South America. They have ornamental value, but most species are little known and have conservation problems. The objective of this study was to optimize a micropropagation process to support the use and preservation of three Chilean native species, R. montana (Phil.) Traub, R. splendens (Rengifo) Traub., and R. ananuca (Phil.) Traub. The research evaluated the feasibility of implementing liquid medium culture and assessed the influence of different tissue culture systems on the shoot production and biomass increment of small bulbs. Three experiments were carried out. The first one determined the influences of flask size and volume of media; the second compared liquid and solid media, and in the third experiment, a temporary immersion system (TIS), and conventional culture in static liquid, shaken liquid and gelled Murashige and Skoog (MS) media were compared. By using larger (350 mL) flasks with higher (50 mL) media volume, 100% more fresh weight of microbulb was obtained that treatment with smaller flasks (45 mL) and media volume (10 mL). In gelled medium, hyperhydricity affected only 5% of explants, while in liquid medium was 16-40%. Survival to acclimatization reached 87-94% for plants from gelled medium; from liquid medium only 38-69%. TIS yielded higher propagation rate (1.9 shoots in 30 d) compared with shaken liquid medium (1.0) (P < 0.05) in R. ananuca only. Current procedures are appropriate for the support of ex situ conservation and germplasm bank establishment.

Rhodophiala C. Presl (Amaryllidaceae) es un género de geófitas nativas de Sudamérica con un gran potencial ornamental por sus atractivas flores. La mayoría de las especies de este género son poco conocidas y tienen problemas de conservación. El objetivo de este estudio fue optimizar un proceso de micropropagación para sustentar el uso y preservación de tres especies nativas de Chile: R. montana (Phil.) Traub, R. splendens (Rengifo) Traub y R. ananuca (Phil.) Traub. Se evaluó la factibilidad de la implementación del cultivo en medio líquido y se determinó la influencia de diferentes sistemas de cultivo in vitro en la formación de brotes e incremento en biomasa de microbulbillos. Se ejecutaron tres experimentos. El primero determinó la influencia del tamaño del frasco y el volumen de medio Murashige y Skoog (MS), el segundo comparó medio MS líquido y sólido, y el tercero comparó un sistema de inmersión temporal (SIT), líquido estático, líquido en agitación y medio MS gelificado. Con frascos de 350 mL con volumen de medio de 50 mL se obtuvo un 100% de mayor peso fresco de bulbo que en frascos de 45 mL con volumen de medio de 10 mL. En medios gelificados, la hiperhidricidad afectó al 5% de los explantes, mientras que en medio líquido fue 16-40%. La supervivencia a la aclimatación alcanzó un 87-94% para plantas provenientes de medio gelificado; para las provenientes de medio líquido llegó a 38-69%. SIT permitió obtener mayor tasa de propagación (1,9 brotes en 30 días), comparado con medio líquido en agitación (1,0 brote) (P < 0,05) en R. ananuca. Los procedimientos presentados son apropiados para la conservación ex situ y el establecimiento de bancos de germoplasma.

The expansion of white lupin (Lupinus albus L.) cultivation in Chile is subject to the availability of cultivars presenting high yield potential, tolerance to the main fungal diseases and homogeneous ripening. In response to these requirements, a new cultivar has been developed and registered as ’Liapec->1’, commercially registered as ’Pecosa-Baer’. This new cultivar has determined bushy growth habit. Its flowering period is concentrated in approximately 40 days, less than the 77 days of cv. Rumbo-Baer. This trait allows it to reach harvest without heterogeneity problems. The seed is speckled, flat and medium-sized (370 g/1000 grains aprox.). The kernels are sweet and have a high protein content of around 41% (dry matter basis). In field assays, ’Pecosa-Baer’ presents a good tolerance to diseases caused by Colletotrichum lupini and Pleiochaeta setosa. The new cultivar has outstanding stability and yield levels, even under low fertilization conditions. An average yield of 5.43 t ha-1 was obtained over four seasons in two locations. In order to maximize its yield, ’Pecosa-Baer’ must be sown between April and June at a rate of 140-160 kg ha-1. Given the high protein content and low alkaloid levels of the seeds, they can be included in the diet of all types of animals.

La expansión del cultivo del lupino blanco (Lupinus albus L.) en Chile está sujeta a la disponibilidad de cultivares que presenten altos potenciales de rendimiento, tolerancia a las principales enfermedades fungosas y una maduración homogénea. Respondiendo a estos requerimientos se ha desarrollado el nuevo cultivar inscrito como ’Liapec-1’ y registrado comercialmente como ’Pecosa-Baer’. Este nuevo cultivar presenta un hábito de crecimiento determinado arbustivo. Su floración se concentra en aproximadamente 40 días, muy por debajo de los 77 días del cv. Rumbo-Baer. Esta característica le permite llegar a cosecha sin problemas de heterogeneidad de madurez. Su grano es de color jaspeado, forma aplanada, dulce, de tamaño medio (aprox. 370 g/1000 granos) y con un alto contenido de proteína que bordea el 41% (base materia seca). En ensayos de campo ’Pecosa-Baer’ presenta una buena tolerancia a las enfermedades causadas por Colletotrichum lupini y Pleiochaeta setosa. Se debe destacar la estabilidad y niveles de rendimiento de este nuevo cultivar, aún bajo condiciones de baja fertilización. En cuatro temporadas, en dos localidades se obtuvo un rendimiento promedio de 5,43 t ha-1. Para maximizar su rendimiento, ’Pecosa-Baer’ debe ser sembrada entre abril y junio con una dosis de semilla de entre 140 y 160 kg ha-1. Su alto contenido proteico y bajos niveles de alcaloides en los granos permiten su inclusión en la dieta de todo tipo de animales.

Color sticky traps are one of the main alternatives to collect insect vectors, as they are easy to handle and are inexpensive. We aimed to compare the effect of color and height of the traps on the attractiveness to potential cicadellids vectors of plant pathogens. Yellow and green colored stick traps were placed at two different heights in plant of Gaultheria phillyreifolia. Seventeen leafhopper species were identified, with Ribautiana tenerrima Herrich-Shäffer (49%), Carelmapu ramosi Linnavuori & DeLong (33%), Carelmapu aurionitens Linnavuori (5%) and Atanus sp. (6%) being the most common. All these species were significantly attracted by yellow sticky traps. Ribautiana tenerrima was the only species affected by the height of the sticky traps. However, this was also dependent on the sampling season. The phytoplasma vector candidate, C. ramosi, showed two population peaks in early and late summer, which may indicate two different generations. Males of this species were more abundant than females on sticky traps, but were both similarly attracted to yellow sticky traps. No differences were detected in the capture efficiency of both sexes at any height of the traps. The high proportion of C. ramosi captured suggests that the yellow sticky traps can be an important element for monitoring this species.

Las trampas pegajosas de colores son una de las principales alternativas en la captura de insectos vectores, debido a su bajo costo y su fácil implementación. El objetivo fue comparar las preferencias a los colores y la altura de colocación de trampas para los posibles cicadélidos vectores de fitopatógenos. Trampas pegajosas amarillas y verdes fueron colocadas en plantas de Gaultheria phillyreifolia a dos distintas alturas. Se diferenciaron 17 especies de cicadélidos, siendo Ribautiana tenerrima Herrich-Shäffer (49%), Carelmapu ramosi Linnavuori & DeLong, Carelmapu aureonitens Linnavuori (33 y 5%), Atanus sp. (6%) las especies más comunes. Todas estas especies se vieron significativamente atraídas por trampas de color amarillo. Ribautiana tenerrima fue la única especie afectada por la altura de las trampas pegajosas, aunque este efecto fue influenciado por la temporada de colecta. La especie candidato a vector, C. ramosi, presentó dos curvas de crecimiento al inicio y finales del verano, lo cual puede representar la emergencia de dos generaciones distintas. Machos de esta especie fueron más abundantes que las hembras en las trampas pegajosas, pero ambos con una similar preferencia hacia el color amarillo. Además, no se detectaron diferencias en la posición de las trampas en la captura de ambos sexos. La alta proporción capturada de C. ramosi, sugiere que trampas de color amarillo pueden ser um elemento importante en el monitoreo de esta especie.