Field assessments of gene flow from transgenic to cultivated rice (Oryza sativa L.) using a herbicide resistance gene as tracer marker

Messeguer, Joaquima; Fogher, Corrado; Guiderdoni, Emmanuel; Marfâ, Victòria; Catalá, M. M.; Baldi, Giorgio; Melé, Enric

doi:10.1007/s001220100713

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“…Field trail of transgenic plant raises concerns of environmental safety, because rice is a staple food worldwide. Recently, rice was listed as a favorable host for molecular farming (38) for the following reasons: first, rice is a highly self-pollinated crop, and rice pollen is remarkably short-lived (<10 min) when it is out of the anther (39); with regard to biosafety assessment of transgenic rice it showed a very low frequency (0.04-0.80%) of pollen-mediated gene flow between genetically modified (GM) rice and adjacent non-GM plants (40,41). This low frequency can be decreased to negligible levels by a short spatial isolation (42).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds

Ning

Xie

et al. 2011

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

194

130

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Human serum albumin (HSA) is widely used in clinical and cell culture applications. Conventional production of HSA from human blood is limited by the availability of blood donation and the high risk of viral transmission from donors. Here, we report the production of Oryza sativa recombinant HSA (OsrHSA) from transgenic rice seeds. The level of OsrHSA reached 10.58% of the total soluble protein of the rice grain. Large-scale production of OsrHSA generated protein with a purity >99% and a productivity rate of 2.75 g/kg brown rice. Physical and biochemical characterization of OsrHSA revealed it to be equivalent to plasma-derived HSA (pHSA). The efficiency of OsrHSA in promoting cell growth and treating liver cirrhosis in rats was similar to that of pHSA. Furthermore, OsrHSA displays similar in vitro and in vivo immunogenicity as pHSA. Our results suggest that a rice seed bioreactor produces cost-effective recombinant HSA that is safe and can help to satisfy an increasing worldwide demand for human serum albumin.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds

Ning

Xie

et al. 2011

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

194

130

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“…These variants were more japonica-like in the MSPs and more indica-like in the SSPs. It was known that more japonica than indica rice was planted from north to south in China, and that gene flow may occur, especially from cultivated rice to CWR when the cultivated rice was planted near the CWR population (Messeguer et al, 2001;Song et al, 2003b). Was the indica-japonica divergence within CWR a result of gene flow from cultivated rice to CWR?…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Thus, the possibility that japonica rice transferred genes to CWR is very slim. In addition, most of the research reported that the pollen of cultivated rice could be transferred only 30-40 m (Messeguer et al, 2001;Song et al, 2003b), and most of the individuals were sampled from a point at least 50 m away from the population edge. So, we deduced that indica-like and japonica-like divergence was caused mainly by natural adaptation to different climatic regions rather than the influence of gene flow from cultivated rice.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Genetic structure of Oryza rufipogon Griff. in China

Wang

Zhang

et al. 2008

Heredity

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Oryza rufipogon Griff. (common wild rice; CWR) is the ancestor of Asian cultivated rice (Oryza sativa L.). Investigation of the genetic structure and diversity of CWR in China will provide information about the origin of cultivated rice and the grain quality and yield. In this study, we used 36 simple sequence repeat (SSR) markers to assay 889 accessions, which were highly representative of whole germplasm in China. The analysis revealed a hierarchical genetic structure within CWR. First, CWR has diverged into two ecotypic populations, a south subtropical population (SSP) and a middle subtropical population (MSP), probably owing to natural selection by the different climates. The distribution of specific alleles and haplotypes indicated that Chinese CWR had both indica-like and japonica-like variations; the SSP was an indica-like type, whereas the MSP was more japonica-like. The SSP and MSP further diverged into five (HN, GD-GX1, GX2, FJ and YN) and two (JX-HuN1 and HuN2) geographical populations, respectively. The genetic data suggest the isolation by distance, although water systems also appear to play an important role in the formation of homogenous populations, and occasionally landscape was also involved. The population GD-GX1, which grew widely in Guangdong and Guangxi provinces, was the largest geographical population in China. It had a high level of genetic diversity (GD) and the closest genetic relationship with other inferred populations. The population HN, with the smallest SSR molecular weights and the highest level of GD, may be the most ancestral population.

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“…Apesar de o arroz ser uma planta autógama, a literatura menciona a ocorrência de fecundação cruzada, ao redor de 1% (Jodon, 1959), variando em função do ambiente e dos genótipos envolvidos (Jachuck & Sampath, 1966), tendo sido relatadas taxas de cruzamento superiores a 50% (Langevin et al, 1990). Trabalhos recentes, desenvolvidos com o objetivo de avaliar o fluxo gênico entre o arroz transgênico e o arroz comercial não-transgênico, mostraram que ocorre fluxo gênico entre o arroz-vermelho e o arroz transgênico quando cultivados lado a lado ou em distâncias curtas (Sanders et al, 1998;Messeguer et al, 2001;Noldin et al, 2002b). Sob condições de plena sincronia na floração entre a planta daninha e o arroz GM e considerando este arroz como doador ou receptor de pólen, os autores reportaram taxas de cruzamento que variaram de 0,02 a 0,26% (Noldin et al, 2002b).…”

Section: Introductionunclassified

“…Sob condições de plena sincronia na floração entre a planta daninha e o arroz GM e considerando este arroz como doador ou receptor de pólen, os autores reportaram taxas de cruzamento que variaram de 0,02 a 0,26% (Noldin et al, 2002b). Messeguer et al (2001) detectaram taxas de fluxo gênico entre o arroz transgênico e o não-transgênico levemente inferiores a 0,1% em parcelas localizadas lado a lado. Assim, qualquer gene alienígena introduzido em cultivares comerciais de arroz poderá em curto espaço de tempo ser incorporado ao complexo de arrozvermelho infestante das lavouras comerciais, através do fluxo de pólen dos cultivares geneticamente modificados (Olofsdotter et al, 2000).…”

Section: Introductionunclassified

Desempenho de populações híbridas F2 de arroz-vermelho (Oryza sativa) com arroz transgênico (O. sativa) resistente ao herbicida amonio-glufosinate

et al. 2004

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RESUMO -O arroz-vermelho e o arroz-preto constituem-se nas principais plantas daninhas infestantes da cultura de arroz irrigado, devido à dificuldade de controle seletivo desta espécie em lavouras comerciais. A utilização de cultivares geneticamente modificados resistentes a herbicidas não-seletivos constitui uma alternativa de controle do arrozvermelho e arroz-preto em arroz irrigado. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de populações híbridas F 2 originárias do cruzamento entre o arroz transgênico resistente ao herbicida glufosinato de amônio (arroz GM) e o arroz-vermelho ou arrozpreto. As populações híbridas F 2 resultantes do cruzamento entre o arroz transgênico e o arroz-vermelho e preto são viáveis, mas não apresentam vantagem competitiva aparente em comparação com o arroz-vermelho e arroz-preto não-hibridizado, respectivamente. Nas populações híbridas F 2 , as características morfológicas, como capacidade de perfilhamento, número de folhas produzidas e estatura média das plantas, foram em parte reduzidas e em parte não foram afetadas pela introgressão do gene BAR. A duração média do período entre o transplante e 50% da fase de floração aumentou nos híbridos F 2 entre arroz-vermelho e arroz GM, comparado com os parentais arroz-vermelho e arroz GM. Nos híbridos com arrozpreto, observou-se o contrário: as plantas reduziram o ciclo médio em relação a este. O degrane natural médio observado nos quatro cruzamentos foi inferior ao apresentado pelos dois parentais (arroz-vermelho e arroz-preto) -aspecto este também desfavorável à persistência do arroz-vermelho no ambiente. A esterilidade média de espiguetas aumentou e a produção de sementes viáveis foi inferior ou no máximo similar àquela observada no arroz-vermelho e no arroz-preto. A dormência de sementes foi pouco afetada, quando comparadas as populações híbridas F 2 portadoras do gene BAR com os parentais arrozvermelho e arroz-preto. Mesmo assim, os usuários dessa tecnologia deverão adotar, obrigatoriamente, medidas que evitem a possibilidade de cruzamento entre o arroz transgênico e o arroz-vermelho ou arroz-preto. Palavras

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Field assessments of gene flow from transgenic to cultivated rice (Oryza sativa L.) using a herbicide resistance gene as tracer marker

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Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds

Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds

Genetic structure of Oryza rufipogon Griff. in China

Desempenho de populações híbridas F2 de arroz-vermelho (Oryza sativa) com arroz transgênico (O. sativa) resistente ao herbicida amonio-glufosinate

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