Science and Technology Production
Thesis
Authorship
MAXIMILIANO COGLIATTI
Date
11/09/2020
Summary
Information provided by the agent in
SIGEVA
El alpiste (Phalaris canariensis L.) es una gramínea anual de siembra invernal, originaria de la cuenca del Mediterráneo. Su ciclo de cultivo y prácticas de producción son semejantes a las de trigo y cebada. Es la única especie de su género que se cultiva para la producción de granos, los cuales se destinan principalmente a la alimentación de aves. Sin embargo, en los últimos años, los granos de las variedades glabras se han ...
El alpiste (Phalaris canariensis L.) es una gramínea anual de siembra invernal, originaria de la cuenca del Mediterráneo. Su ciclo de cultivo y prácticas de producción son semejantes a las de trigo y cebada. Es la única especie de su género que se cultiva para la producción de granos, los cuales se destinan principalmente a la alimentación de aves. Sin embargo, en los últimos años, los granos de las variedades glabras se han utilizado para la elaboración de alimentos para consumo humano. La Argentina, históricamente, ha estado entre los tres principales países productores de alpiste, siendo el centro y sudeste de la provincia de Buenos Aires las regiones donde se concentra la mayor producción. A nivel mundial, existen alrededor de una docena de cultivares comerciales. Sin embargo, en la Argentina es poco lo que se ha invertido en el mejoramiento genético de la especie, no habiéndose evaluado adecuadamente los recursos genéticos disponibles. Ante la falta de variedades, los productores siembran una población de identidad genética desconocida, denominada población local, la cual es mantenida por ellos mismos o por acopiadores. Si bien la población local exhibe cierta adaptación, presenta características a ser mejoradas como el rendimiento en grano, el peso individual de los granos, la resistencia al vuelco, la eliminación de tricomas de las coberturas de los granos, la tolerancia a herbicidas graminicidas, el contenido de sustancias bioactivas, etc. El presente trabajo de tesis tiene como objetivo analizar y generar variabilidad genética en alpiste para el desarrollo de nuevas variedades, y evaluar la eficiencia de herbicidas para el control de trigollo y avena negra. En el Capítulo I titulado ?Introducción y caracterización de entradas de alpiste? se presentaron los resultados de la evaluación de 57 entradas (47 poblaciones y 10 cultivares) realizada en Azul, en los años 2004, 2005 y 2006. Las variables analizadas fueron el rendimiento en grano (RG), peso de grano (PG), número de granos (NG), índice de cosecha (IC), altura de planta (H) y ciclo del cultivo expresado en grados día (GD E-MC). El análisis conjunto para el RG mostró diferencias significativas e interacción genotipo x ambiente. En promedio se obtuvieron 1.369 kg/ha, con un rango de valores que entre 1.130 y 1.557 kg/ha, para las poblaciones Nº 46 (Suiza) y Nº 13 (Turquía), respectivamente. Para el PG, el análisis conjunto mostró diferencias significativas e interacción genotipo x ambiente, con un promedio de 7,1 mg y un rango entre 5,9 y 8,5 mg para la población Nº 43 (Suecia) y el cultivar holandés Cantate Nº 60, respectivamente. Para el NG el análisis conjunto mostró diferencias significativas e interacción genotipo x ambiente, con un promedio de 19.432 granos/m2y un rango entre 15.788 y 22.003 granos/m2, para la población Nº 12 (Turquía) y Nº 3 (Méjico), respectivamente. El análisis de Shukla reveló baja estabilidad a través de los ambientes para esta variable. El análisis de varianza para el IC sólo mostró diferencias significativas en uno de los ensayos. Se observó un promedio de 20,7%, con un rango de valores entre 18.3 y 22.4, para poblaciones Nº 12 (Turquía) y Nº 3 (Méjico), respectivamente. Para H se detectaron diferencias significativas entre entradas e interacción genotipo x ambiente. Se observó un promedio de 99 cm, con un rango de valores entre 88 y 106 cm para las poblaciones originarias de Turquía Nº 12 y Nº 7, respectivamente. Para GD E-MC se observaron diferencias significativas e interacción genotipo x ambiente. El promedio fue de 1723 GD, con un rango de entre 1648 y 1808 GD, para Nº 2 (Turquía) y Nº 43 (Marruecos), respectivamente. Para la población local Nº 73 se observaron valores cercanos a la media para todos los caracteres medidos. La variedad holandesa Nº 60 y la población marroquí Nº 42, mostraron altos valores y estabilidad para RG y PG. Además, exhibieron baja H. En el capítulo II titulado ?Selección de líneas puras para la obtención de nuevas variedades de alpiste? se evaluaron 7 líneas derivadas de la población marroquí Nº 42, junto a tres variedades de referencia (Alden Nº 48, CDC-Maria Nº 52 y Cantate Nº 60). Los resultados sólo mostraron variabilidad genética para RG, PG y H. En general, las líneas mostraron buena performance respecto a las variedades de referencia. La línea 4203 fue la única que superó en RG, PG y H a las tres variedades de referencia, exhibiendo valores promedio de RG=1978 kg/ha, PG=9,2 mg y H=108 cm. Dicha línea fue registrada en el año 2017 en el Instituto Nacional de Semillas como una nueva variedad de alpiste, denominada ?Horacio FAA/Navas? (número de registro 15705). En el Capítulo III, se mutagenizaron semillas de alpiste para generar variabilidad genética para precocidad, enanismo y tolerancia a herbicidas inhibidores de la acetolactato sintetasa (ALS). Con este fin, se realizaron siete tratamientos mutagénicos sobre semillas del cultivar glabro CDC-Togo: tres dosis de azida sódica (0,5, 1 y 2 mM) y cuatro dosis de radiación gamma (50, 150, 250, y 350 Gy). Como resultado se observaron plantas con diferentes patrones de clorosis, indicando la existencia de efectos mutagénico. Sin embargo, no se obtuvieron genotipos con las características buscadas. La falta de éxito en la obtención de variabilidad para los caracteres buscados pudo deberse a la aleatoriedad que presentan las mutaciones inducidas, a la sensibilidad del genotipo seleccionado o al tipo de mutágeno y dosis empleadas. Al respecto, a futuro se podrían ensayar otros agentes mutagénicos ya utilizados con éxito en plantas, como etil metano sulfonato (EMS), metil metano sulfonato (MMS) y dietil sulfato (DES) y radiación X. Por otro lado, se podrían realizar los tratamientos en otras variedades de alpiste glabras, como CDC María, CDC-Bastia, CDC-Cibo o CDC-Calvi. En virtud del creciente interés en el uso de los granos de alpiste para consumo humano, en el Capítulo IV titulado ?Variabilidad genética para la capacidad antioxidante de los granos de alpiste, asociada al contenido de compuestos fenólicos totales y tocoferoles? se analizó la variabilidad en la capacidad antioxidante de los granos de alpiste por el método DPPH (DPPH) y la estimación del contenido de vitamina E (VE) por la metodología propuesta por Nielsen y Hansen (2008), el contenido de compuestos fenólicos totales (FT) por el método Folin-Ciocalteu y el contenido de tocoferoles totales (TT) y su composición isomérica por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Los resultados evidenciaron diferencias significativas para todas las variables analizadas. El valor medio de eliminación de radicales DPPH fue 2,52 μmol TE/g, con un rango entre 4,54 y 1,83 μmol TE/g para CDC-Togo y Elias, respectivamente. Para VE se obtuvo un promedio de 6.95 α-TE/g, con un rango entre 5,94 y 8,38 α-TE/g para Abad y Cantate, respectivamente. La media obtenida para FT fue de 1,02 mg GAE/g, con un rango entre 0,89 y 1,12 mg GAE/g, para Kisvarday-41 y Abad, respectivamente. Para TT se obtuvo un valor de promedio de 28,95 μg/g, con un rango entre 23,97 y 36.99 μg/g, para Abad y Cantate, respectivamente. El análisis de la composición de tocoferoles reveló la presencia de los isómeros α, β y γ en todos los genotipos. El isómero γ fue el más abundante, seguido de β- y α- con promedios de 20,7, 6,8 y 1,5 μg/g, respectivamente; siendo la contribución de los diferentes isómeros al contenido total de tocoferoles similar para todos los genotipos evaluados. La variedad Cantate destacó por exhibir alto VE; además, mostró elevado TT debido, principalmente, a los altos contenidos de los isómeros γ- y α-. Por otro lado, la variedad CDCTogo exhibió la mayor actividad antioxidante DPPH, relacionada con los altos contenidos de fenoles y tocoferoles. Es importante mencionar que CDC-Togo es una variedad glabra, por lo que es apta para consumo humano. En el Capítulo V, se evaluó la eficiencia de los herbicidas Topik EC 24% (clordinafoppropargyl) e Iloxán EC 28.4% (diclofop-metil) para el control de trigollo y avena negra en el cultivo de alpiste. Como resultado se observó que Topik es inadecuado para tal fin, pues causa síntomas de fitotoxicidad severos en las plantas de alpiste en un amplio rango de dosis. Por otro lado, se observó selectividad en alpiste al herbicida Iloxan, en un rango de dosis entre 200 y 400 g a.i./ha. En dicho rango, se evidenció un adecuado control de trigollo sin efectos negativos sobre el rendimiento del alpiste. En contraste, Iloxan mostró una baja eficiencia para el control de avena negra en el rango de dosis mencionada. Los resultados obtenidos en el presente trabajo de tesis representan un valioso aporte al estado actual del conocimiento del cultivo de alpiste. Si bien se observó variabilidad genética para caracteres agronómicos de importancia como el RG, PG, H. IC y duración del ciclo de cultivo; esta aún resulta escasa. En este sentido, se evidencia la necesidad de continuar con generación de variabilidad genética a través de mutagénesis u otras técnicas que involucran el uso de ingeniería genética, como transgénesis o edición génica. Esto es válido para la resolución del control de avena negra en alpiste a través de la obtención de genes de resistencia, aunque también se podría abordar a través del ensayo de nuevos herbicidas.
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Key Words
MEJORAMIENTO GENÉTICO Y TECNOLÓGICOPHALARIS CANATIENSISALPISTE