Ampliación de la base genética del germoplasma tetraploide sexual de Paspalum notatum: caracterización genética y reproductiva de una población sintética
| dc.contributor.advisor | Martínez, Eric Javier | |
| dc.contributor.coadvisor | Acuña, Carlos Alberto | |
| dc.creator | Zilli, Alex Leonel | |
| dc.date.accessioned | 2018-09-07T17:25:12Z | |
| dc.date.available | 2018-09-07T17:25:12Z | |
| dc.date.issued | 2017-03-29 | |
| dc.description.abstract | Paspalum notatum Flüggé es una gramínea rizomatosa perenne, nativa del continente Americano y particularmente predominante en los campos de pastoreo del sur de Brasil, Paraguay, Uruguay y nordeste de Argentina. Es una forrajera bien adaptada al clima subtropical y a los sistemas de pastoreo continuo. La especie presenta citotipos diploides (2n=2x=20) alógamos y de reproducción sexual, y citotipos tetraploides (2n=4x=40) apomícticos y seudógamos. Unos pocos individuos tetraploides sexuales experimentales fueron generados por duplicación cromosómica de diploides naturales. Sin embargo, la obtención de estos individuos tetraploides artificiales es un proceso laborioso y poco eficiente, además, las plantas obtenidas por este método presentan escaso vigor y fertilidad y en algunos casos resultan apomícticos facultativos. Es por ello que el germoplasma tetraploide sexual de P. notatum se encuentra acotado a unos pocos individuos, con una base genética muy estrecha, lo que restringe su uso en programas de mejoramiento. La variabilidad existente en P. notatum se encuentra presente en los tetraploides apomícticos que poseen una amplia distribución geográfica en todo el continente americano y una gran variación fenotípica. Una muestra representativa de esa variabilidad se halla depositada en el Banco de Germoplasma del IBONE. Esta variabilidad presente en los apomícticos puede ser transferida al germoplasma tetraploide sexual, mediante cruzamientos intra-específicos entre los pocos genotipos 4x sexuales existentes y varios genotipos apomícticos naturales, de tal manera de generar luego una población sexual con una base genética más amplia. El objetivo de este trabajo fue la ampliación del pool génico del germoplasma tetraploide sexual de P. notatum, a partir de la obtención de híbridos tetraploides sexuales, y su posterior uso para generar una población tetraploide sexual sintética con caracterización genética y reproductiva. Se obtuvo un total de 12 familias Fi, a partir de cruzamientos controlados entre 3 genotipos tetraploides sexuales experimentales (GTSE) y 10 genotipos tetraploides apomícticos naturales (GTAN). Se confirmó el origen híbrido de una muestra representativa de cada progenie, a partir de un test de paternidad con marcadores moleculares. Se determinó el modo de reproducción de todas las progenies híbridas, mediante marcadores moleculares ligados a la aposporia y posterior corroboración por métodos citoembriológicos. Todas las progenies resultaron ser de origen híbrido, con excepción de dos plantas que fueron producto de autofecundación de la madre. El modo de reproducción en las familias mostró un rango de segregación entre sexuales-.apomicticos de 1:1 a 8,6:1 (x= 3,4:1). Se observaron proporciones muy similares en aquellas familias que compartían el mismo padre apomíctico, lo que sugiere una influencia paterna en las proporciones esperables entre sexuales y apomícticos. Un total de 29 híbridos Fi sexuales, provenientes de 10 familias, fueron intercruzados para generar una Población Tetraploide Sintética Sexual (PTSS) de 306 individuos. La PTSS fue caracterizada desde el punto de vista citológico, reproductivo, fertilidad, variabilidad molecular y morfo-agronómica. Se comprobó que los individuos de la PTSS son tetraploides (2n=4x=40) y se reproducen exclusivamente en forma sexual. La fertilidad medida a partir de la producción de semillas en autopolinización forzada y polinización abierta demostró que la PTSS se comporta como alógama, aunque con niveles variables de autogamia. Se observaron niveles variables de fertilidad entre los individuos de la PTSS, aunque en promedio con valores similares a los obtenidos en los GTSE y los diploides. El análisis de la variabilidad molecular, evaluada con marcadores de SSR, y la morfo-agronómica a partir de 9 caracteres, demostró que la PTSS posee una variabilidad similar a la observada en los GTAN y considerablemente superior a los GTSE. Esto demuestra que se logró transferir la variabilidad presente en los GTAN a la PTSS, ampliando el pool génico del germoplasma tetraploide sexual de la especie. Se generaron familias híbridas entre individuos de la PTSS y dos cultivares apomícticos de P. notatum. Se determinó la segregación por el modo de reproducción, mediante marcadores moleculares 100 po ciento ligados a la aposporia. A su vez, se estimaron los niveles de expresividad de la aposporia en los híbridos apomícticos, a partir de la observación de sacos embrionarios maduros. Se obtuvieron 22 familias, a partir de cruzamientos entre 11 individuos de la PTSS y los cvs. Argentino y Boyero UNNE. El modo de reproducción mostró un rango de segregación entre sexuales: apomícticos de 1:0 a 1,3:1 (x= 3,5:1) y 1:0 a 1,5:1 (x=4:1) para las familias del cv. Argentine y cv. Boyero, respectivamente. La expresividad de la aposporia fue estimada en 55 y 28 híbridos apomícticos provenientes de los cruzamientos por cv. Argentine y Boyero UNNE, respectivamente. Los niveles de expresividad de la aposporia en los híbridos apomícticos mostraron un rango de 12,5-97 por ciento (CV= 33,6 por ciento) y 3,0-100 por ciento (CV= 53,1 por ciento) para el cv. Argentine y Boyero UNNE, respectivamente. Se observó una alta proporción de híbridos apomícticos con niveles de expresividad superiores al 80 por ciento, los cuales podrán ser evaluados como potenciales nuevos cultivares. | es |
| dc.description.abstract | Widening the Gene Pool of the Sexual Tetraploid Germplasm of Paspalum notatum: Genetic and Reproductive Characterization of a Sexual Synthetic Tetraploid Population Paspalum notatum Flüggé is a warm-season perennial grass, native from the New world, growing from north of Mexico to centre of Argentina. The species presents two different cytotypes, the diploid race (2n=2x=20) which is sexual and cross-pollinated, inhabits in a very narrow area on northeast of Argentina. The tetraploid race (2n=4x=40), is the predominant cytotype, and reproduces by pseudogamous apomixis. Some experimental sexual tetraploid plants have been generated through chromosome doubling. However, these artificial tetraploids are difficult to obtain and plants generated by this method tend to exhibit low vigor and fertility, and some of them reproduce by facultative apomixis. Therefore, the sexual tetraploid germplasm available is restricted to a few plants with a very narrow genetic pool. The objective of this thesis was to transfer the genetic variability from a highly diverse apomictic tetraploid germplasm to the sexual tetraploid germplasm. A total of 12 hybrid families, segregating for mode of reproduction, were generated crossing 10 naturally occurring apomictic tetraploids (NATG) with three experimental sexual tetraploid genotypes (ESTG). The mode of reproduction segregated in a distorted way in almost all families with the exception of family E in which the proportion sex:apo was equivalent. The results suggest that the degree of distortion depends on which male progenitor was used, instead of the parental combination. A sexual synthetic tetraploid population (SSTP) was generated intercrossing 29 sexual F1 hybrids. Sexual reproduction and tetraploid level were corroborated on the population. SSR molecular markers and morphological and agronomical traits were used to measure the genetic variability of SSTP, NATG and ESTG. Genetic variability in the SSTP was similar to NATG, and both showed considerably higher genetic variability than ESTG. These results indicate that gene pool of NATG was successfully transferred to the SSTP. The SSTP reproduced by cross-pollination, but with variable levels of self-fertility. This was concluded from seed set under self- and open-pollination. A total of 22 segregating families for mode of reproduction were generated crossing 11 individuals from the SSTP as females with two apomictic cultivars as male parents. Segregation for mode of reproduction and expressivity of apomixis were evaluated. Both traits were highly variable, and there was not significant correlation between those traits and the progenitor used in crosses. The high genetic diversity present in the SSTP will be useful for breeding programs of this species. | es |
| dc.description.fil | Zilli, Alex Leonel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Argentina | es |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/2133/12344 | |
| dc.language.iso | spa | es |
| dc.rights | openAccess | es |
| dc.rights.holder | Alex Leonel Zilli | es |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ | * |
| dc.subject | Paspalum notatum | es |
| dc.subject | Apomixis | es |
| dc.subject | Cruzamiento | es |
| dc.subject | Métodos de mejoramiento genético | es |
| dc.subject | Hibridación | es |
| dc.subject | Variabilidad genética | es |
| dc.subject | Gramíneas forrajeras | es |
| dc.title | Ampliación de la base genética del germoplasma tetraploide sexual de Paspalum notatum: caracterización genética y reproductiva de una población sintética | es |
| dc.type | doctoralThesis | |
| dc.type | Tésis de Doctorado | |
| dc.type | acceptedVersion | |
| dc.type.collection | tesis | |
| dc.type.other | doctoralThesis | es |
| dc.type.version | acceptedVersion | es |