Examinando por Autor "Permingeat, Hugo"

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    Calidad y seguridad de los alimentos derivados de cultivos genéticamente modificados : el caso del maís Bt
    (UNR Editora, 2005) Margarit, Ezequiel; Permingeat, Hugo
    El consumo de alimentos derivados de organismos genéticamente modificados es resistido desde algunos sectores de la sociedad debido, entre otros factores, a temores que éstos generen riesgos en la salud de la población. Diferentes enfoques para enriquecer el análisis, tales como la presencia, consumo y seguridad del ADN transgénico de los alimentos, la estabilidad, seguridad y consumo de las proteínas codificadas por los transgenes, y el origen de las demandas de detección de OVGMs en los alimentos son profundamente discutidos en el presente artículo de revisión.
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    Efecto sobre la calidad fisiológica de semillas de soja (Glycine max L. Merr.) sometidas a un protocolo de extracción de ADN
    (2019) Monasterolo, Luisina; Permingeat, Hugo; Montechiarini, Nidia
    La soja (Glycine max L. Merr.) es la principal oleaginosa cultivada en el mundo, con un gran interés nutricional debido a su alto contenido de proteína y aceite, razón por la cual se difundió ampliamente, siendo actualmente Estados Unidos, Brasil y Argentina los principales productores a nivel mundial. Es una especie autógama y de escasa variabilidad genética debido principalmente a la estrecha base de cultivares utilizados como parentales en los programas de mejoramiento. Desde el comienzo del mejoramiento vegetal se utilizaron los marcadores morfológicos para el proceso de selección (por ejemplo, el color de flor y la forma de hoja), los cuales consisten en características fenotípicas de sencilla identificación visual. Sin embargo, una limitante importante en el uso de estos marcadores fenotípicos radica en su escasa disponibilidad, normalmente asociada a que se trata de genes de herencia monogénica y predecible según las leyes de Mendel. Adicionalmente, muchas veces la visualización del carácter se debe realizar en estadio de planta adulta, lo que prolonga los tiempos de evaluación, aumenta la necesidad de mano de obra e incrementa considerablemente el espacio necesario para conducir los programas de mejoramiento. Otro aspecto de relevancia, es el efecto del ambiente, que puede dificultar la clara visualización y confirmación de caracteres morfológicos, quedando muchos de éstos ligados a la subjetividad, capacidad y entrenamiento del observador. A partir de la década del 80, el advenimiento de las tecnologías de marcadores moleculares permitió agilizar y optimizar el progreso genético obtenido a través de la selección. Este tipo de marcadores se detectan directamente a nivel del ADN y puede corresponder a secuencias tanto codificantes como no codificantes. El gran avance y desarrollo de estas tecnologías, sumado a la capacidad de análisis, exactitud, reproducibilidad y costo accesible de los marcadores moleculares, derivó en su rápida adopción e implementación en el mejoramiento vegetal en general e incluso para la verificación e identificación de variedades de soja. Por otra parte, etapas cruciales en el mejoramiento de soja requieren de la evaluación sistematizada de individuos únicos con el objetivo de identificar aquellos que continuarán en el proceso de selección y mejoramiento. Esto implica el minucioso cuidado de los mismos durante todo su ciclo de vida, a fin de mantener la estricta trazabilidad genotípica de los individuos de interés, la cual es normalmente evaluada a partir del tejido foliar. En este sentido, la posibilidad de realizar análisis moleculares a partir del propio tejido seminal optimizaría el proceso de mejoramiento, permitiendo no sólo un mejor seguimiento de los individuos, sino, además, aumentar la eficiencia del proceso en general al identificar y seleccionar tempranamente aquellos individuos de real interés. Esto requiere de manera excluyente, garantizar la calidad de cada uno de estos individuos únicos e irreemplazables que aseguren su posterior siembra y desarrollo de manera exitosa. Por esta razón, el objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto sobre la calidad fisiológica de semillas de soja sometidas a un protocolo de extracción de ADN para análisis moleculares basados en PCR. El tratamiento de las semillas consistió en la realización de una perforación de un milímetro de diámetro en la zona de los cotiledones lejana a la zona de inserción con el eje embrionario. Semillas del mismo cultivar que no fueron sometidas al tratamiento fueron utilizadas como control. El tejido extraído de cada semilla se sometió a un protocolo de extracción de ADN para determinar si es apto para ser utilizado en técnicas de marcadores moleculares basadas en PCR. La calidad fisiológica de las semillas se evaluó al inicio del tratamiento y a los 30, 60, 90 y 180 días después del tratamiento, a través de las pruebas de Poder Germinativo y Energía Germinativa, prueba de Vigor por Envejecimiento Acelerado, prueba de Conductibilidad Eléctrica y Prueba de Viabilidad y Vigor por Tetrazolio. La cantidad y calidad de ADN extraído resultaron adecuadas para su utilización en análisis moleculares basados en PCR. Los análisis de calidad fisiológica mostraron que el tratamiento de extracción de tejido no afectó notoriamente la calidad de las semillas, con valores similares de viabilidad y germinación y un deterioro progresivo levemente mayor en el tiempo para las semillas tratadas respecto al control. Estos resultados avalarían, por lo tanto, la implementación de un protocolo de extracción de ADN para análisis moleculares basados en PCR a partir de extractos de tejidos de semillas sin afectar la calidad de las mismas para su uso como simiente.
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    Estudio de la función del gen PN TGS1 en el desarrollo reproductivo vegetal
    (FCA-UNR, 2020-03) Colono, Carolina; Pessino, Silvina; Permingeat, Hugo
    Paspalum notatum es una gramínea modelo utilizada para estudiar la apomixis, un tipo de reproducción asexual por semillas que permite la formación de progenies clonales idénticas a la planta madre. En trabajos anteriores nuestro grupo determinó que el gen PN_TGS1-like (similar a TRIMETILGUANOSINA SINTASA 1) se expresa en óvulos de plantas sexuales de P. notatum, pero está reprimido en plantas apomícticas. TGS1 codifica una metiltransferasa con rol dual, que promueve la biogénesis de sn(o) ARNs trimetilados en el proceso de splicing, y actúa como coactivador transcripcional. La eliminación de su función produce pérdida de la estructura nucleolar y deficiencias en el procesamiento de pre-rARNs y mARNs. Mientras que en levaduras y animales existe una sola copia del gen (TGS1), en plantas se detectan dos (TGS1 y TGS1-like). En P. notatum, la expresión de la copia exclusiva de plantas (TGS1-like) se correlaciona negativamente con la expresividad de la apomixis. Nuestro objetivo fue estudiar el rol de TGS1-like en el desarrollo reproductivo de la especie apomíctica apospórica P. notatum. Para ello, caracterizamos la estructura genómica y las variantes de expresión del gen, usando bases de datos construidas en nuestro laboratorio, y determinamos que existe una sola copia genómica del mismo, que muestra dos variantes de transcriptos florales. Luego, transformamos callos indiferenciados de una planta sexual con una construcción antisentido (pAct1-F1as) que silencia específicamente a TGS1-like. Las plantas antisentido desarrollaron tricomas en la superficie adaxial de la hoja y formación ocasional de óvulos gemelos. El análisis del desarrollo reproductivo en la antesis reveló que las líneas antisentido presentaban un 12,93-15,79% de los óvulos con sacos embrionarios de tipo apospórico (similares a SEA), y un 8,42-9,52% con una combinación de sacos meióticos y apospóricos. Además, en premeiosis/meiosis, el 32,5% de los óvulos mostraban células similares a iniciales de la aposporía (IAs) rodeando a la célula madre de la megáspora (CMM) o a las díadas meióticas derivadas de CMM. Estas IAs no iniciaban divisiones meióticas, por lo que podría inferirse que los sacos embrionarios supernumerarios detectados en antesis eran de tipo “no reducidos”. Las líneas antisentido producían una cantidad de polen y un conjunto de semillas viables equivalentes a las controles después de la autopolinización. Los análisis de citometría de flujo en cariopses derivados de líneas antisentido revelaron que todas las semillas viables se habían originado por sexualidad. Además, al comparar las líneas antisentido con los controles, detectamos una reducción de un 25,55% en el porcentaje de germinación. Para analizar si TGS1-like afectaba al proceso de clivado y empalme, comenzamos por seleccionar en nuestras bases transcriptómicas (454/Roche FLX +) los 316 transcriptos con mayor expresión diferencial en flores de plantas apomícticas y sexuales (nótese que ambos tipos de plantas expresan diferencialmente al gen TGS1-like en flores) (FDR < 6,74E-10). Luego analizamos cuáles de estos transcriptos diferenciales podrían corresponder a posibles variantes de splicing. Así, detectamos que una variante de splicing de CHLOROPHYLL A-B BINDING PROTEIN 1B-21 (CHLORO, isotig 23387) presentaba menor representación en el transcriptoma de plantas apomícticas con respecto a sexuales. La expresión diferencial de dicha variante de splicing fue validada en varios individuos con diferente modo de reproducción mediante qRT-PCR. Además, un análisis del procesamiento de CHLORO en las líneas antisentido tgs1-like confirmó que la expresión de esa misma variante de splicing está disminuida respecto a los controles, lo que confirma que la actividad de TGS1-like es necesaria para su formación. A partir de estos resultados, concluimos que CHLORO es uno de los blancos de TGS1-like. Además, identificamos un grupo numeroso de transcriptos relacionados con el splicing, que están diferencialmente representados en órganos reproductivos de plantas de P. notatum, y determinamos que conforman una red de interacciones junto con TGS1-like. En conjunto, nuestros resultados sugieren que, durante el proceso de reproducción sexual, TGS1-like se expresa en la nucela del óvulo e inhibe la formación de sacos embrionarios múltiples. La inhabilitación de la función TGS1-like provoca la aparición de células similares a IAs en la nucela, y luego sacos embrionarios supernumerarios, con morfología similar a los sacos embrionarios apospóricos, y posiblemente no reducidos. Sin embargo, la desregulación de PN_TGS1 no es suficiente para inducir la formación de progenie materna, ya que estos gametofitos extra no son capaces de llevar a cabo la partenogénesis y/o desarrollar endospermo viable. Además, la desregulación de PN_TGS1-like está asociada a defectos en la germinación de las semillas, aún de aquellas formadas por sexualidad, por lo que no descartamos un rol durante la embriogénesis y/o el desarrollo del endospermo. La regulación ejercida por PN_TGS1-like en la nucela del óvulo está enmarcada (al menos parcialmente) en un control del proceso de clivado y empalme, siendo la proteína cloroplástica de codificación nuclear CHLORO uno de sus genes blanco. Por otra parte, varios otros genes relacionados con la actividad de la maquinaria de splicing muestran una actividad diferencial durante la apomixis, y podrían integrar una red de interacciones funcionales junto con TGS1-like. En trabajos futuros deberán identificarse las relaciones funcionales entre los miembros de dicha malla, así como también la correspondencia entre el control ejercido por TGS1 sobre el cloroplasto y el splicing.
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    Evaluación de estrategias contrastantes para el aumento de la concentración de proteína en semilla de soja: impactos a nivel ecofisiológico y bioquímico
    (FCA-UNR, 2017) Poeta, Florencia; Rotundo, José L.; Permingeat, Hugo
    La concentración de proteína y aceite en la semilla de soja es el principal determinante de su valor como cultivo. En Argentina, los cultivares más difundidos han sido seleccionados por alto rinde y poseen baja proteína. Existe, por lo tanto, interés en desarrollar cultivares de alto rendimiento y alta concentración de proteína (AP). Sin embargo, la obtención de cultivares con dichos caracteres es dificultosa debido a la correlación negativa frecuentemente observada entre rinde y proteína. La hipótesis de trabajo de la tesis es que existen genotipos de soja que expresan estrategias fisiológicas contrastantes que permiten lograr una alta concentración de proteína, asociadas al tamaño de la semilla de soja: (a) Genotipos AP semilla grande: alta concentración de proteína debido a un aumento más que proporcional en el contenido de proteína en grano (mg semilla−1 ) en relación al incremento del contenido de aceite y carbohidratos, (b) Genotipos AP semilla pequeña: alta concentración de proteína debido a una reducción más que proporcional en el contenido de aceite y carbohidratos (mg semilla−1 ) en relación a la reducción en el contenido de proteína. La mayoría de los estudios fisiológicos o de mejoramiento genético ignoran la posible existencia de éstas estrategias alternativas para lograr cultivares con alta concentración de proteína. El objetivo general de la tesis es evaluar la existencia de estrategias contrastantes para la generación de alta concentración de proteína y evaluar su impacto en el funcionamiento del cultivo y su uso potencial como parental en esquemas de mejora genética. Los objetivos particulares fueron cuatro: (i) describir la existencia de estrategias fisiológicas alternativas asociadas a alta concentración de proteína; (ii) analizar las consecuencias ecofisiológicas a nivel de cultivo de variaciones en la estrategia para generar alta concentración de proteína; (iii) caracterizar la acumulación de reservas de la semilla y la expresión de genes asociados a la composición del grano de soja en genotipos que expresan estrategias contrastantes; y (iv) evaluar la utilidad de incorporar dichas estrategias en esquemas de cruzamientos para mejorar rinde y proteína. En relación al Objetivo (i) se caracterizaron 97 cultivares en condiciones de campo y se encontraron líneas con alta concentración de proteína (~450 g kg−1 ) que expresaban las estrategias alternativas arriba descriptas. A partir de este experimento, se seleccionaron tres 3 genotipos con la estrategia AP-Semilla grande, tres AP-Semillapequeña. Se incluyeron también tres cultivares comerciales de ciclo similar con tamaño de grano y concentración de proteína estándar (CC). El Objetivo (ii) se llevó a cabo utilizando estos 9 genotipos. Asociado a este objetivo, los CC mostraron una mayor duración del área foliar (~137.6 m2 d -1 ), mayor índice de cosecha (~0.445 kg kg-1 ), mayor rendimiento en nitrógeno (~25.7 g m −2 ) pero la menor redistribución aparente de nitrógeno cuando se compararon con los genotipos AP. Los genotipos AP-Semilla grande se asociaron con una mayor cantidad de asimilados por semilla (~23.8 cm2 semilla-1 ). Los genotipos AP-Semillas pequeña mostraron una mayor área foliar al comienzo de llenado de granos (4.33 m2 m -2 ), muy bajos niveles de asimilados por semillas y el mayor valor de removilización aparente de N (~40 %). En relación al Objetivo (iii) la comparación se hizo entre un CC y dos cultivares alta proteína, un AP-Semilla grande y un AP-Semilla pequeña. El genotipo AP-Semilla grande tuvo la tasa más rápida y el período más largo de crecimiento de semilla y acumulación de reservas, en comparación a la estrategia AP alternativa. Los niveles de expresión de algunos de los genes involucrados en la síntesis de proteína y lípidos fueron los menores en el genotipo AP-Semilla pequeña en comparación con los otros dos. No se observaron diferencias de expresión entre el CC y el AP-semilla grande, lo que sugeriría un control por medio de los asimilados disponibles durante el llenado sobre la determinación de alta concentración de proteína mediante esta estrategia. El Objetivo (iv) buscó testear si la correlación negativa entre rendimiento y proteína (%) de una población derivada del cruzamiento entre un CC y un donante AP, depende de la estrategia que posee este último. Para testear esto se construyeron 6 poblaciones a partir de tres parentales CC, tres AP-Semilla grande y tres AP-Semilla pequeña. Las poblaciones que incluyeron parentales AP-Semilla pequeña resultaron con nula correlación negativa entre rendimiento y proteína. Mientras que dos de las tres poblaciones que incluyeron parentales AP-Semilla grande presentaron correlaciones negativas significativas. Los resultados de esta tesis muestran que los impactos a nivel fisiológico y bioquímico de la selección para alta concentración de proteínas dependen de la estrategia fisiológica asociada a AP. Este trabajo provee de nuevos conocimientos acerca de los controles que rigen sobre la composición de los granos de soja. La identificación de las estrategias propuestas, su impacto en el funcionamiento del cultivo, y su uso potencial en programas de mejoramiento son aportes novedosos a un área de estudio importante (la interrelación entre el metabolismo del N y el rendimiento) que incorpora un aspecto ignorado en la bibliografía hasta la actualidad.
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    Impacto ambiental de los cultivos genéticamente modificados : el caso del maíz Bt
    (UNR Editora, 2005) Permingeat, Hugo; Margarit, Ezequiel
    Los cultivos Bt han sido adoptados extensivamente por los productores agropecuarios de los países que los autorizaron para la comercialización. Sin embargo, a pesar que la adopción de los cultivos genéticamente modificados aumentó considerablemente en los últimos años, la percepción pública no acompañó ese crecimiento de la misma manera. Un profundo debate sobre los riesgos ambientales y de salud de los OVGMs comenzó hace unos años y aún continúa entre distintos sectores de la sociedad. En la presente revisión se discuten las evidencias científicas relacionadas con la inocuidad de los cultivos Bt presentes en el mercado.
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    Rápido método de selección de plantas resistentes a herbicidas
    (Secretaría de Extensión Universitaria, Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2017-08) Larran, A. S.; Perotti, V. P.; Palmieri, V. P.; Permingeat, Hugo
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    Uso sustentable de pastizales naturales como fuente de bioenergía
    (Secretaría de Extensión Universitaria, Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2013-12) Feldman, Susana; Permingeat, Hugo; Jozami, Emiliano; Porstmann, Juan Carlos; Podestá, F.; Montero, Guillermo; Shocron, Alberto; Sosa, L.; Ferreras, Laura