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FCA - Doctorado en Ciencias Agrarias - Tesis

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Examinando FCA - Doctorado en Ciencias Agrarias - Tesis por Autor "Andrés, Adriana Noemí"

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    Estudios genéticos de Festuca alta (Festuca arundinacea schreb. var arundinacea) bajo condiciones de estrés por salinidad y sequía
    (Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2023) Palacios, Natalia Soledad; Andrés, Adriana Noemí; Díaz Paleo, Antonio Horacio
    Las pasturas cultivadas constituyen uno de los componentes principales en la alimentación de la ganadería argentina, la que en los últimos años fue reordenada en ambientes de menor potencial productivo por efecto de la expansión agrícola. Particularmente, la superficie sembrada con pasturas en la Región Pampeana fue desplazada hacia ambientes afectados por anegamiento temporario, salinidad, alcalinidad y sequías transitorias. La salinidad y la sequía constituyen la principal causa de pérdidas en los cultivos ya que impiden el desarrollo del potencial genético debido a que afectan negativamente el crecimiento, la producción de biomasa y el rendimiento de semillas. Las pasturas compuestas por gramíneas perennes como la festuca alta (Festuca arundinacea Schreb. Var arundinacea) son una herramienta valiosa para mejorar la capacidad productiva en los ambientes marginales. Los objetivos generales de la presente tesis fueron determinar la magnitud de la variabilidad genética entre y dentro de nueve poblaciones de festuca alta colectadas en los ambientes periféricos al nicho ecológico determinado en la región pampeana y analizar fenotípica y genéticamente el crecimiento inicial de familias de medio-hermanos (FMH), derivadas de dichas poblaciones, en condiciones de salinidad y sequía. Para esto se condujeron cinco experimentos; el primero y segundo experimento consistieron en la colecta y determinación de la variabilidad genética a nivel agronómico y molecular de las poblaciones; el tercer experimento estudió la respuesta a la salinidad en el crecimiento inicial de FMH en hidroponia (0mM, 250mM y 500mM de NaCl); el cuarto experimento estudió la respuesta a la sequía en el crecimiento inicial de las mismas familias y el quinto experimento consistió en la caracterización molecular de las FMH seleccionadas por su tolerancia o susceptibilidad a la salinidad y/o sequía. Los resultados obtenidos en los experimentos 1 y 2 detectaron una importante variabilidad fenotípica y molecular entre y dentro de las poblaciones colectadas, las cuales podrían estar sujetas a procesos micro evolutivos de expansión de la especie hacia ambientes restrictivos. A través del análisis de Procrustes Generalizado se observó un alto consenso en el ordenamiento de las FMH confirmando la utilidad de la evaluación morfológica y molecular en la caracterización de las poblaciones. El experimento realizado en condición de salinidad detectó una respuesta diferencial de las familias a los tratamientos impuestos y las estimaciones de heredabilidad en sentido estricto expresaron un importante componente heredable, principalmente en la condición salina intermedia (250mM de NaCl). Se seleccionaron FMH tolerantes y susceptibles al estrés a través del Indice de Tolerancia. El estudio de las familias en condición de sequía detectó diferencias en caracteres de crecimiento inicial, aunque las estimaciones de las varianzas y la heredabilidad de las variables de producción de forraje fueron moderadas a bajas; probablemente porque la inducción de sequía fue moderada. A través del Indice de Tolerancia se seleccionaron FMH tolerantes y susceptibles. El último experimento permitió detectar 12 alelos con efectos significativos, lo que indicaría la relación con la tolerancia o susceptibilidad a salinidad y/o sequía. En términos generales la presente tesis doctoral generó conocimientos y aportó germoplasma utilizable en futuros programas de selección y obtención de cultivares de festuca alta tolerantes a salinidad y sequía, que resulten productivamente útiles en diferentes sistemas ganaderos de la Argentina
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    ÍtemAcceso Abierto
    Estudios genéticos en genotipos de agropiro alargado creciendo bajo condiciones halomórficas
    (FCA-UNR, 2019) Acuña, Mariela Luciana; Andrés, Adriana Noemí; Grunberg, Karina Alejandra
    Los suelos afectados por la salinidad se encuentran ampliamente distribuidos a nivel mundial y Argentina es el tercer país que presenta suelos con problemas de halomorfismo. Adicionalmente la creciente expansión agrícola en áreas no tradicionales, desplazó a la ganadería hacia suelos restrictivos con problemas de salinidad y sodicidad. El agropiro alargado (Thinopyrum ponticum) es una de las especies forrajeras perennes con mayor adaptación a este tipo de ambientes, pero su productividad es afectada por el tipo de suelo halomórfico en el que crece. El objetivo de la presente tesis fue analizar fenotípica y genéticamente el crecimiento de genotipos y familias de medio hermanos (FMH) de agropiro alargado en condiciones halomórficas. Para esto se condujeron cuatro experimentos. El primero estudió la variabilidad genética de la población naturalizada a nivel morfológico y molecular; el segundo y tercer experimento estudiaron la respuesta al halomorfismo en hidroponia simulando distintos tipos de suelo (control, salino, sódico, salino-sódico) a nivel poblacional y a nivel de familias de medio hermanos, a través de variables morfológicas, fisiológicas y bioquímicas. El cuarto experimento estudió el comportamiento agronómico de las familias tolerantes a campo. Se estimó el Índice de tolerancia relativo de los genotipos y las familias (IT) a los estreses ambientales, se estimó la relación K+ /Na+ y se aplicó AMMI, para seleccionar los de mejor y peor comportamiento en halomorfismo. En todos los estudios se estimaron los componentes de varianza fenotípica y la heredabilidad en sentido amplio y en sentido estricto en los diferentes ambientes. Los resultados obtenidos en el primer experimento detectaron una importante variabilidad fenotípica y genética dentro de la población a nivel molecular y a nivel morfológico en caracteres de interés agronómico a campo. Los estudios de halomorfismo en hidroponía (experimentos 3 y 4) detectaron una respuesta diferencial de la población (genotipos) y de las familias a los ambientes impuestos, que permitió agruparlos en tolerantes y susceptibles. El ambiente salino-sódico fue el que mayor reducción del crecimiento produjo en los genotipos y en las FMH. La variabilidad fenotípica observada en la población expresó un elevado componente plástico heredable. Las familias mostraron un componente genético aditivo elevado aplicable para seleccionar por ambiente halomórfico. La producción de materia seca, el índice de tolerancia y la relación K+ /Na+ , fueron variables indicadoras de tolerancia aplicables como criterios de selección en programas de mejoramiento de la especie. Los resultados obtenidos en el último experimento a campo, detectaron un muy buen comportamiento agronómico, en producción de forraje y de semilla de las familias seleccionadas como tolerantes. En términos generales la presente tesis doctoral generó conocimientos y aportó germoplasma utilizable en futuros programas de selección y obtención de cultivares de agropiro alargado tolerantes al halomorfismo que resulten productivamente útiles en diferentes sistemas ganaderos de la Argentina.
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    Sistemas genéticos y diversidad en Acroceras macrum Stapf
    (2015) Ferrari Usandizaga, Silvana Consuelo; Acuña, Carlos Alberto; Andrés, Adriana Noemí
    Acroceras macrum es una especie C3 perenne originaria de regiones húmedas, tropicales y subtropicales, de África. Sus destacables propiedades nutricionales se traducen en producción de carne, y su excelente adaptación a regiones con problemas de anegamiento del nordeste de nuestro país, la convierten en una especie de especial interés para ser incorporada en los sistemas ganaderos de estas regiones. Su baja producción de semillas es un limitante para su adopción y es uno de los fundamentos para incluir la especie en un programa de mejoramiento genético. Los escasos estudios que se han realizado hasta el momento no son suficientes para iniciar un correcto plan de mejoramiento genético, lo que hace necesario estudiar el sistema reproductivo, los mecanismos de polinización y las características citogenéticas en A. macrum. Además de esto, es indispensable establecer si el germoplasma disponible contiene una diversidad genética lo suficientemente amplia, para que sea posible el mejoramiento genético. En este trabajo de tesis se realizó el acopio de germoplasma introducido hace varios años en Argentina y se lo caracterizó molecularmente mediante marcadores ISSR y por 16 características morfológicas y agronómicas, en ambos casos con la finalidad de estudiar su diversidad genética. Sus niveles de ploidía fueron determinados por conteo cromosómico y se estudió el tipo de poliploidía a partir de la observación de las asociaciones cromosómicas en la meiosis masculina. El modo de reproducción se determinó observando la megasporogénesis, megagametogénesis y sacos embrionarios maduros, además de cruzamientos en condiciones de polinización abierta, autopolinización, cruzamientos controlados, y finalmente testeando el origen híbrido de la progenie obtenida en los cruzamientos controlados. La fertilidad se estudió mediante las observaciones de los procesos de formación de las gametas, estimando la fertilidad del polen, y evaluando la producción de semillas por cruzamientos controlados, autopolinización y polinización abierta. La información obtenida a partir de estos estudios fue que el germoplasma estudiado cuenta con 27 genotipos, 22 de ellos tetraploides con 36 cromosomas y 5 hexaploides con 54 cromosomas. La mayor diversidad genética fue detectada dentro del genotipo tetraploide, tanto por el método molecular como por el fenotípico. Ambas metodologías ofrecieron información complementaria acerca de la diversidad genética del germoplasma estudiado y presentaron una correlación significativa, aunque baja. Los estudios de las variables fenotípicas arrojaron importantes datos de variables de interés agronómico y otros datos que xv serán de utilidad en un plan de mejoramiento de esta especie. La observación de las asociaciones cromosómicas durante la meiosis masculina, indicó que ambos citotipos son alopoliploides por su origen. Las características del desarrollo del megagametófito y el tipo de saco embrionario que se observó, indican que la especie sólo forma sacos embrionarios por procesos meióticos. La relación entre la producción de semillas en polinización abierta (con una media general del 28 %) con la de autopolinización forzada (con una media general del 4 %), indicó alogamia. A su vez, mediante el testeo de la progenie de cuatro familias obtenidas mediante cruzamientos controlados, fue posible corroborar la reproducción sexual y alógama de la especie. Dichos cruzamientos, diseñados sin la emasculación previa del progenitor femenino, resultaron en una progenie cuyo origen híbrido pudo ser corroborado para la amplia mayoría de los individuos. Dentro de los dos citotipos, los genotipos presentaron diferentes niveles de fertilidad masculina y femenina; según la viabilidad del polen, y la producción de semillas en polinización abierta y autopolinización forzada, respectivamente. A partir de los resultados de los distintos estudios, fue posible establecer que el citotipo tetraploide presenta una mayor fertilidad general que hexaploide. El citotipo tetraploide, presentó una media de abortos durante los procesos de megaesporogénesis y megagametogénesis del 8 %, 47,5 % de irregularidades durante la microesporogénesis, viabilidad media del polen de 43,3 %, y una producción media de semillas de 5,1 % en autopolinización y de 34,5 % en polinización abierta. Por su parte, el hexaploide, presentó una media de abortos durante los procesos de megaesporogénesis y megagametogénesis del 22 %, 78,1 % de irregularidades durante la microesporogénesis, viabilidad media del polen de 26,2 %, fue estéril en autopolinización, y presentó una producción media de semillas del 1,5 % en polinización abierta. El porcentaje de divisiones meióticas con irregularidades, durante la microesporogénesis, fue similar al del polen calificado como no-viable, para ambos citotipos. Esto indica que el desarrollo normal de la meiosis es determinante para la viabilidad del polen. Aun así, la fertilidad del polen no resultó un factor limitante para la producción de semillas. Fue posible deducir que, más allá de la fertilidad masculina o femenina de los genotipos individuales, el factor determinante en la producción de semillas es la combinación de los genotipos utilizada en cruzamientos controlados. Una acertada combinación puede alcanzar interesantes porcentajes de semilla viable. Estos resultados proporcionan información básica necesaria para diseñar un plan de mejora para esta especie, basado en hibridación, propagación y selección.