Abstract Plant genetic transformation is a biotechnological tool with a high impact on plant breeding since it offers the possibility of introducing new traits in crops to fulfill the demands of production and consumption. The most widely used transformation strategy in potato is based on integration of genes via A. tumefaciens. The objective of the present work was to develop a transformation protocol for Solanum tuberosum cv. Spunta mediated by A. tumefaciens using hygromycin as a selective agent. For this, explants of potato cv. Spunta were transformed using A. tumefaciens with a binary vector containing the hygromycin conferring resistance transgene (hpt) under the control of NOS promoter. Molecular and phenotypic determinations were performed to validate both the efficiency of the transformation protocol and the performance of hygromycin as a selection agent. Sixty-two regenerated shoots were obtained from explants inoculated with A. tumefaciens (62% regeneration) of which 30 plants were positive for the hpt gene. Thirty percent transformation efficiency -calculated as the number of transgenic plants / the number of explants inoculated- was obtained using this protocol. The present work developed presents a simple and efficient protocol for genetic transformation of potato cv. Spunta by A. tumefaciens using hygromycin as a selective agent.

Resumen La transformación genética de plantas es una herramienta biotecnológica de alto impacto en el mejoramiento vegetal que brinda la posibilidad de obtener nuevos cultivos que se adapten a las demandas de producción y de consumo. Actualmente la estrategia de transformación más utilizada en papa se basa en la incorporación de genes completos vía Agrobacterium tumefaciens. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar el primer protocolo de transformación para Solanum tuberosum cv. Spunta mediado por Agrobacterium tumefaciens utilizando el antibiótico higromicina como agente de selección. Para ello se transformaron explantes de papa cv. Spunta utilizando A. tumefaciens con un vector binario que contenía el gen hpt que confiere resistencia al antibiótico higromicina. Se realizaron determinaciones moleculares y fenotípicas para validar tanto la eficiencia del protocolo de transformación como la acción del antibiótico higromicina como agente de selección. Se obtuvieron 62 ápices regenerados de los explantes inoculados con A. tumefaciens (62% de regeneración) de las cuales 30 plantas fueron positivas para el gen hpt. Considerando como eficiencia de transformación el número de plantas transgénicas/el número de explantes inoculados, obtuvimos un 30% de eficiencia. El presente trabajo permitió desarrollar un protocolo sencillo y eficiente de transformación genética de papa cv. Spunta mediante A. tumefaciens utilizando higromicina como agente selectivo.

Abstract The native Andean potato Solanum tuberosum Group Andigenum, it has been cultivated for millennia in the Northwest Andes of Argentina. The native potato varieties have a large diversity of shapes and colors of their tubers. One of the most widely distributed varieties in the NOA is the variety ̒Collareja̕. In the Active Bank of Germplasm of the EEA Balcarce - INTA (BAL) accessions of variety ̒Collareja̕ are conserved, sampled from different departments and localities of Jujuy. In this study, the genetic variability of the accessions of the ̒Collareja̕ variety conserved in the BAL was examined, while in parallel, a sample of ̒Collareja̕ from an Andean farmer’s field was evaluated morphologically and molecularly. The variability was examined with morphological descriptors and four Simple Sequence Repeat (SSRs). The spatial distribution of the phenotypic and molecular markers was calculated with multivariate statistical techniques, and the Polymorphic Index Content (PIC) was estimated for each SSR. The results revealed variability at the morphological and genomic level in the tubers of the ̒Collareja̕ sample of the farmer’s field. The accessions of ̒Collareja̕ of the BAL also showed molecular variability, but differential with regard to that estimated in the farmer’s field and with higher polymorphism according to the PIC values. With these preliminary results we discussed the morphological and molecular variability found, its possible impact on germplasm sampling, and ex situ and in situ conservation strategies on Andean potato varieties in general and ̒Collareja̕ in particular.

Resumen La papa andina nativa Solanum tuberosum Grupo Andigenum ha sido cultivada durante milenios en los Andes del noroeste de Argentina. Las variedades nativas de papa poseen una gran diversidad de formas y colores de sus tubérculos. Una de las variedades de más amplia distribución en el NOA es la variedad ̒Collareja̕. En el Banco Activo de Germoplasma de la EEA Balcarce (INTA) (BAL) se conservan accesiones de ̒Collareja̕, muestreadas en diferentes departamentos y localidades de Jujuy. En este estudio se examinó la variabilidad genética de las accesiones de la variedad ̒Collareja̕ conservadas en el BAL y, en paralelo se evaluó morfológica y molecularmente una muestra de ̒Collareja̕ proveniente de una parcela de un agricultor andino. La variabilidad fue examinada usando descriptores morfológicos y cuatro Simple Sequence Repeats (SSRs). La distribución espacial de los marcadores fenotípicos y moleculares fue calculada con técnicas estadísticas multivariadas, y se estimaron los Índice de Contenido Polimórfico (PIC) para cada SSR. Los resultados revelaron variabilidad a nivel morfológico y genómico en los tubérculos de la muestra de ̒Collareja̕ del campo del agricultor. Las accesiones de ̒Collareja̕ del BAL también mostraron variabilidad molecular, pero diferencial respecto a la estimada en el campo del agricultor, y con mayor polimorfismo de acuerdo a los valores PIC. Con estos resultados preliminares discutimos respecto de la variabilidad morfológica y molecular encontrada, su posible impacto sobre el muestreo del germoplasma, y las estrategias de conservación in situ y ex situ sobre las variedades andinas de papa en general y de ̒Collareja̕ en particular.

Eight isozyme systems were used in this study: acid phosphatase (ACP), alcohol dehydrogenase (ADH), esterase (EST), glutamate dehydrogenase (GDH), malate dehydrogenase (MDH), phosphoglucoisomerase (PGI), 6-phosphogluconate dehydrogenase (PGD), and phosphoglucomutase (PGM). The polymorphism of these enzyme systems was studied in 25 elite inbred lines. A total of 19 loci were identified, but only eight of them were polymorphic in the germplasm tested. The polymorphic index for the eight informative markers ranged from 0.08 to 0.57, with a mean value of 0.36. Five isozyme loci were mapped in F2:3 populations with existing RFLP data. Est-1, Gdh-2 and Pgi-2 were mapped to linkage groups 3, 14 and 9, respectively. As in previous reports, an ACP locus and a PGD locus were found to be linked, both located in linkage group 2 of the public sunflower map.