Science and Technology Production
Thesis
Authorship
SILVANA MARISOL LUJAN BASILE
Date
15/10/2019
Summary
Information provided by the agent in
SIGEVA
Dos de los estreses asociados al cambio climático, deficiencia de nitrógeno yepisodios de altas temperaturas por períodos breves (3 días) o prolongados, han sidoinformados como detrimentales para el rendimiento y la calidad en trigo. Evaluar elefecto de dichos estreses, sobre aspectos agronómicos, metabólicos y genéticos detrigo pan relacionados con la calidad y el rendimiento es crucial para seleccionarcultivares más resistentes/tolerante...
Dos de los estreses asociados al cambio climático, deficiencia de nitrógeno yepisodios de altas temperaturas por períodos breves (3 días) o prolongados, han sidoinformados como detrimentales para el rendimiento y la calidad en trigo. Evaluar elefecto de dichos estreses, sobre aspectos agronómicos, metabólicos y genéticos detrigo pan relacionados con la calidad y el rendimiento es crucial para seleccionarcultivares más resistentes/tolerantes en determinados ambientes productivos. Por ello,en la presente tesis se estudió: (i) como está aconteciendo el cambio climático en dosciudades representativas de la región triguera argentina; (ii) como afectan estosestreses y su interacción con variables de rendimiento y calidad; (iii) si es factible porel análisis metabólico de los exudados floemáticos discriminar entre cultivares, gruposde calidad panadera y respuestas a la deficiencia nitrogenada; y (iv) si por mapeo porasociación se pueden encontrar marcadores moleculares que permitan seleccionarcultivares para caracteres de fenología, rendimiento y calidad en trigo, aun encontextos de cambio climático. Se obtuvieron los siguientes resultados: (i) En dosciudades representativas de la región triguera argentina (Azul, Bs. As., región IV yMarcos Juárez, Córdoba, subregión II norte) el análisis del set histórico de datosclimáticos para el período septiembre-diciembre -correspondiente a la etapafenológica de preantesis-madurez- de cada año durante las últimas décadas,evidenció incrementos en los valores medios y extremos en los regímenes detemperatura y precipitación, consistentes con la bibliografía de cambio climático y demayor severidad de los mismos en Marcos Juárez. Las temperaturas medias seincrementaron en ambos sitios durante los 4 meses analizados (con excepción dediciembre en Marcos Juárez), lo cual perjudica el rendimiento por el acortamiento delperíodo de llenado. También se incrementó el número de días con temperaturas de 30ºC o superiores, lo que es detrimental para la calidad panadera, por la caída de lafuerza de la masa. Con respecto a las precipitaciones, tanto los milímetrosacumulados en los 4 meses como la frecuencia de precipitaciones extremas de 101,6mm o superiores en septiembre y octubre, que pueden causar lavado de nutrientescomo nitrógeno, mostraron un incremento en Marcos Juárez y en particular en losprimeros años del siglo XXI. (ii) La evaluación a campo de los estreses mencionados,mostró que en deficiencia de nitrógeno, hubo en general menores valores de númerode granos por espiga y mayores de peso de mil granos, siendo este último másafectado por el estrés térmico. El porcentaje de proteína en grano se redujo pordeficiencia de nitrógeno y se incrementó frente a estrés térmico, en líneas generales.La altura de sedimento en SDS dependió fundamentalmente del cultivar, pero endeterminados ambientes se informaron interacciones positivas con nitrógeno y brevesincrementos de temperatura. La mayoría de las fracciones de proteína totaldisminuyeron en deficiencia nitrogenada y no fueron afectadas por un estrés térmicoprolongado. (iii) El análisis metabólico de los exudados floemáticos permitiódiscriminar con un grado razonable entre cultivares y grupos de calidad panadera. Porejemplo, el rango de masa 203 fue significativamente más abundante en los cultivaresdel grupo de calidad 1 y menos abundante en los cultivares de los grupos de calidad 2y 3, respectivamente, mientras que el rango de masa 370,6 dio el patrón contrario.También se identificaron masas que respondieron a los niveles de nitrógeno y a lainteracción nitrógeno x cultivar. Por lo que puede, potencialmente, ser utilizado enprogramas de mejora en la búsqueda de marcadores bioquímicos para estascaracterísticas. (iv) El análisis de asociación de marcadores moleculares del tipoSNPs, funcionales y bioquímicos en una población de mapeo de 102 cultivaresfenotipificada en dos sitios, Azul y Marcos Juárez, por dos años, reveló muchasasociaciones altamente significativas (LOD 3) en ambos sitios, muchas de las cualesno han sido a priori informadas en la bibliografía consultada. Por ejemplo, elporcentaje de proteína en grano asoció fuertemente (LOD 9) al cromosoma 3A y sintener una correlación significativa entre rendimiento y proteína en nuestros ensayos.Los QTLs encontrados, previo ser validados, tienen el potencial de ser usados en laselección.En conclusión, en el marco de esta tesis, se ha logrado (i) caracterizar los efectos delcambio climático en dos ciudades representativas de la región triguera argentina; (ii)evaluar el desempeño de diferentes cultivares frente a distintas combinacionesposibles de estrés térmico por alta temperatura y nutricional por deficiencia denitrógeno; (iii) reportar marcadores bioquímicos asociados con calidad y con nivel defertilización; e (iv) identificar QTLs asociados a variables de calidad, rendimiento yfenología, potencialmente útiles para selección de cultivares adaptados a estas ondiciones.
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Key Words
ALTAS TEMPERATURASESTRÉS ABIÓTICOMAPEO POR ASOCIACIÓNTRIGO PANMETABOLÓMICADEFICIENCIA DE NITRÓGENO