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Ítem Acceso Abierto Análisis y aprovechamiento de bases de datos agronómicas recurriendo al proceso “Knowledge discovery in databases” (KDD) y algoritmos de “data mining”(DM). Una Aplicación al pronóstico de producción de frutas de pepita en los Valles de Río Negro y Neuquén(FCA-UNR, 2020) Giménez, Gustavo Néstor; Bramardi, Sergio; Pratta, Guillermo; Beltrán, CelinaUna de las principales actividades económicas en las provincias de Río Negro y Neuquén, es la producción de peras y manzanas. En dicha zona se ha llevado a cabo el pronóstico de producción desde el año 1992 durante 23 años. El pronóstico de producción de frutas de pepita ha sido una herramienta importante para planificar la cosecha y mejorar estrategias de mercado. El método de predicción de la producción, con antelación a la cosecha de los principales cultivares, se basó en curvas de crecimiento. La curvas de crecimiento no sólo permitieron estimar la producción sino que, conjuntamente con la relación diámetro-peso de los frutos, los tamaños comerciales. Toda esta información ha generado un volumen de datos que resulta difícil procesar y aprovechar con los métodos estadísticos habituales. Una opción para estos casos es utilizar una técnica de extracción de conocimientos en bases de datos también llamado proceso KDD (Knowledge Discovery in Data Bases). El proceso KDD consta de tres etapas: preprocesamiento, análisis de datos aplicando técnicas de minería de datos y extracción de conocimiento. El objetivo principal de esta tesis fue aplicar el proceso KDD y algoritmos de “Data Mining” como el SVM o máquina de soporte vectorial aplicados al pronóstico de producción. Otro objetivo de este trabajo fue diseñar una base de datos que pudiera preservar la información generada. Además, se aplicaron técnicas de preprocesamiento y visualización para detectar datos faltantes y con errores de registro; se buscaron relaciones entre variables como peso y diámetro. Para esto fue esencial programar nuevas funciones y algoritmos en R. Una vez sistematizados los datos de crecimiento se ajustó un modelo estadístico y se estimaron los efectos del mismo destacándose el efecto de la parcela. A partir de la estimación del modelo se simularon curvas de crecimiento para calibrar y entrenar el SVM. Aprovechando las curvas simuladas se verificó que el SVM mejoró el ajuste de las curvas de crecimiento observando un error cuadrativo medio menor que utilizando modelos estadísticos. La utilización del SVM como clasificador multiclase permitió predecir con antelación a la cosecha los tamaños comerciales de los frutos. La ventaja de aplicar el SVM residió principalmente en procesar mayor volumen de datos y lograr mayor precisión en el pronóstico. El alcance de las predicciones del SVM fue evaluado con una experiencia a campo donde se realizó una predicción 14 días posteriores a la cosecha comercial y se comparó con los tamaños de los frutos recolectados. La precisión expresada en tamaños comerciales correctamente clasificados fue de 30% pero al reagrupar las clases productivas en frutos pequeños, medianos y grandes se logró una precisión de 70%. Mediante esta tesis se logró sistematizar, procesar y analizar un gran volumen conformando una base de datos de 17 tablas y 160.000 registros. La aplicación del proceso KDD y de algoritmos de DM permitió obtener predicciones de gran precisión.Ítem Acceso Abierto Efecto del germoplasma silvestre sobre caracteres de interés agronómico en híbridos intra e interespecíficos del genéro Lycopersicon(UNR Editora, 2003) Pratta, Guillermo; Cánepa, L. N.; Zorzoli, Roxana; Picardi, Liliana AmeliaEl tomate cultivado ( Lycopersicon esculentum var. esculentum) es una Solanácea de gran importancia económica a nivel mundial tanto por su producción como por su consumo. Las formas silvestres más promisorias para aportar características transferibles son L. esculentum var. cerasiforme y L. pimpinellifolium debido a la facilidad con que se obtienen los cruzamientos. El objetivo de este trabajo fue evaluar caracteres morfovegetativos y de calidad comercial en híbridos intra e interespecíficos de Lycopersicon. Los caracteres morfovegetativos analizados fueron: longitud de entrenudos, perímetro del tallo en las partes basal, media y apical y número de flores por racimo. Los caracteres de calidad comercial fueron: peso, diámetro, altura, forma y vida en estantería de los frutos. Los genotipos se compararon por un ANOVA a un criterio de clasificación y por el test de Kruskal-Wallis. Se encontraron diferencias significativas entre los híbridos para todos los caracteres morfovegetativos y de calidad comercial. Los híbridos obtenidos a partir de las formas silvestres presentaron menor tamaño y peso de los frutos. La mayor vida en estantería fue observada en un híbrido entre un mutante de madurez de L.esculentum var. esculentum y la accesión LA722 de L. pimpinellifolium.Ítem Acceso Abierto Evaluación comparativa de distintas estrategias de análisis de datos para la caracterización y ordenamiento de la variabilidad genética de poblaciones locales de maíz (Zea mays L.)(2016) Defacio, Raquel Alicia; Bramardi, Sergio; Pratta, GuillermoEl maíz, siendo un cereal originario de América, presenta a lo largo de este continente una amplia variabilidad de tipos y formas. Sin embargo dicha variabilidad es muy poco utilizada por los fitomejoradores, por desconocimiento del comportamiento de las poblaciones conservadas y por la dificultad de introgresar características deseables sin incorporar caracteres desfavorables ligados a los mismos. Por dicho motivo resulta de fundamental importancia estudiar y analizar en la forma más exhaustiva posible las poblaciones conservadas en los Bancos de Germoplasma. En el presente trabajo se evaluaron 510 poblaciones locales de maíz conservadas en el Banco Activo de Germoplasma de Pergamino, de diversos orígenes y formas raciales, por 16 caracteres cuantitativos y cuatro cualitativos. Las poblaciones se distribuyeron en 13 ensayos comparativos a lo largo de siete campañas agrícolas a partir del 2003/04 hasta el 2009/10. Cada ensayo se evaluó en dos ambientes que surgen de la combinación de localidad y campaña agrícola. Todos los ensayos contaban con cuatro testigos comunes. Como uno de los objetivos de este trabajo, consistía en evaluar comparativamente estrategias metodológicas para la caracterización conjunta de poblaciones caracterizadas en diferentes ensayos, cuatro de los 13 ensayos volvieron a repetirse en uno solo que se utilizó como ensayo de referencia. El mismo se evaluó en las localidades de Pergamino y Ferré durante la campaña agrícola 2010/11. Debido a que las variables evaluadas son factibles de ser influenciadas por el ambiente en el ensayo de referencia se aplicaron distintas técnicas de análisis de la interacción genotipo-ambiente. En primer lugar se recurrió al ANOVA que permitió determinar la presencia de dicha interacción y, en las variables en que la misma fue significativa, se profundizó el estudio mediante un AMMI. Por otro lado, se recurrió al método de Análisis Factorial Múltiple (AFM) para determinar la factibilidad del uso de esta técnica del Análisis Multivariado de tres modos para el tratamiento de la interacción. Con ambos tipos de análisis, se determinó la presencia de interacción en las variables sincronía entre las floraciones femenina y masculina, prolificidad, rendimiento, granos por hilera, porcentaje de quebrado y longitud de mazorca. Si bien con ambas metodologías se obtuvo un resultado similar, el AFM proporciona información más rica, sobre todo en las interpretaciones referidas al ambiente. Además, estudia la interacción genotipo-ambiente desde el punto de vista multivariado pudiendo determinarse las interacciones entre las variables evaluadas. Posteriormente, se compararon tres estrategias para caracterizar en forma conjunta el material evaluado en distintas condiciones. Como fuente de comparación se utilizó el ensayo de referencia, ya que en el mismo todas las poblaciones fueron evaluadas en los mismos ambientes. Las estrategias consideradas, que se compararon mediante la aplicación del test de Mantel, fueron: (i) cálculo del promedio aritmético y concatenación de ensayos sin considerar efecto ensayo ni ambiente, (ii) planteo de un modelo lineal mixto que permita estimar y eliminar los efectos ambiente, ensayo y sus interacciones, y (iii) uso del Análisis de Procrustes Generalizado (APG) para el tratamiento de datos provenientes de ensayos incompletos conectados por individuos comunes. De la comparación de las tres estrategias alternativas se determinó que la técnica del promedio resultó ser la más conveniente para agrupar las poblaciones locales, si el objetivo es sólo considerar la similitud entre las mismas. Esta metodología, si bien es más rudimentaria desde el punto de vista estadístico, es muy sencilla de aplicar y ampliamente utilizada por los investigadores. A pesar de ello no pueden diferenciarse los efectos del ambiente y sus interacciones las cuales son muy importantes desde el punto de vista genético. Una vez seleccionada la metodología del promedio como la más adecuada para evaluar las variables cuantitativas de todos los ensayos en forma conjunta, la misma se aplicó a las 510 poblaciones. Sobre estos datos se realizó un ACP. Por otra parte se analizaron las variables cualitativas de las 510 poblaciones mediante la metodología de ACooP. Ambos tipos de datos aportan información complementaria, y el análisis en forma conjunta se realizó aplicando la metodología del APG. En todos los casos, los resultados se expresaron en un gráfico bidimensional. A través del ACP para las variables cuantitativas se obtuvieron seis grupos de poblaciones en base a su similitud, siendo las variables rendimiento, días a floración, altura de planta e inserción de mazorca y sincronía entre las floraciones femenina y masculina las más importantes en la diferenciación entre las mismas. Mediante el ACooP se obtuvieron nueve grupos de poblaciones. Utilizando el APG se conformaron seis grupos, pudiendo determinarse algunas poblaciones en que ambas variables las posicionan de manera similar en el plano (ARZM01045) y otras que son muy diferentes para cada una de las variables evaluadas (ARZM04012). Por último, detectada la variabilidad genética entre las poblaciones resulta interesante evaluar si la misma tiene relación con el origen geográfico para lo cual se comparan ambas matrices de distancia mediante el test de Mantel, hallando una correlación media-baja (r = 0,41) entre las distancias genéticas entre las poblaciones y las geográficas. Esto determinaría que la variabilidad registrada no puede ser fundamentalmente explicada por la zona de colecta de las poblaciones.Ítem Acceso Abierto Genómica y transcriptómica de la madurez del fruto de tomate: aplicaciones en el mejoramiento genético(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2022) Cacchiarelli, Paolo; Tapia, Elizabeth; Pratta, GuillermoEl tomate cultivado (Solanum lycopersicum L.) es una de las Solanáceas de mayor importancia económica. La superficie cultivada dedicada a este cultivo se distribuye en gran parte del territorio a nivel global. Uno de los destinos de su producción es el de consumo en fresco y un carácter de fundamental importancia es la prolongación de la vida poscosecha, ya que las pérdidas poscosecha en los países en desarrollo representan casi el 50 % de lo producido (Meli et al., 2010). Un grupo de proteínas denominadas small Heat Shock Proteins (sHSPs) desempeñan diversas funciones de regulación en la maduración y por lo tanto podrían extender la vida poscosecha. Es de destacar, que estas sHSPs interaccionan con la fitohormona clave de los frutos climatéricos, el etileno. En esta tesis se abordó el estudio de la participación de las sHSPs en el proceso de maduración del fruto de tomate a través de enfoques transcriptómicos y genómicos, en el cual se desarrollaron marcadores moleculares a partir de dicha información con el fin de obtener nuevas estrategias de mejoramiento genético de la especie y asistir al programa de mejora. Se realizaron estudios transcripcionales mediante secuenciación mediante tecnología Illumina® en el cv. Caimanta (C), la accesión silvestre LA0722 (P) y su F1 (CxP) en los estados de maduración de Verde Maduro (VM), Pinton (Pi) y Rojo Maduro (RM). En total se obtuvieron un promedio de 22.541.809 lecturas por cada biblioteca. Se detectaron genes con Expresión Diferencial (ED) significativa entre los estados Pi vs. VM y RM vs. VM para los 3 genotipos considerados uniformes de manera global. Se realizó una caracterización y análisis de la funcionalidad de genes en donde se detectaron 4 términos GO de la ontología génica (GO, del inglés gene ontology) relacionados a procesos biológicos en donde participan genes relacionados a la maduración. Los ID de los genes en cada GO fueron identificados y comparados, obteniendo un total de 2744 genes únicos entre ellos, evidenciando una gran riqueza en este enfoque. A fin de refinar el análisis global de genes, se enfocó en la subfamilia de sHSPs previamente estudiadas in silico. Se identificaron una decena de genes de sHSPs con expresión diferencial en los progenitores y su cruzamiento. Siguiendo los análisis de las sHSPs, se estudiaron aquellas detectadas previamente por Arce et al. (2015, 2016) y Krsticevic et al. (2016). El gen Solyc06g076540.1 se destacó por su mayor expresión diferencial y significancia entre los estados madurativos. Con el fin de detectar efectos genéticos a través de estudios de expresión entre los progenitores se realizaron comparaciones de los transcriptomas en el mismo estado de maduración (C vs P para VM, C vs P para Pi y C vs P para RM). Esto evidenció que la sHSPs Solyc06g076540.1 mantuvo una expresión diferencial constante en los 3 estados. A partir de esta información del análisis transcriptómico y genómico se desarrollaron 3 InDels y 1 SNP a través del polimorfismo detectado en las secuencias génicas de los progenitores. El enfoque genómico se desarrolló con tecnología de secuenciación de segunda y tercera generación. Se realizó la caracterización fenotípica y molecular de la población F4 obtenida del cruzamiento ToUNR18 x ToUNR1. En la caracterización fenotípica se analizaron caracteres morfológicos y organolépticos. Los resultados de los caracteres morfológicos mostraron h 2 altas (mayores a 0,72) excepto para vida poscosecha que tuvo un valor intermedio (0,46). Por el lado de los caracteres organolépticos fue de medio a bajo (0,33 fue el máximo para dureza). Se caracterizó molecularmente una generación F4 con InDels y SNP desarrollados y se detectaron QTLs robustos para peso, altura y pH. Por último, con el fin de relevar la región de estas sHSPs del cromosoma 6 con mayor certidumbre se realizó una secuenciación de la región en la plataforma ONT (del inglés, Oxford Nanopore Technologies) de secuenciación de tercera generación. Estudios in silico previos del grupo habían sugerido una variación en el número de copias de estas sHSPs que podrían distorsionar los análisis de expresión diferencial e intervenir en el proceso de maduración. Esta tecnología es capaz de reducir fuertemente las dificultades del ensamblaje en regiones repetitivas y duplicadas en tándem. Se desarrollaron 27 pares de cebadores para amplificar dicha región y se secuenció los genotipos C, P y su F1 . Se lograron secuencias con longitudes entre 400 pb y 6000 pb. Se ensambló la región y se obtuvieron 2 contigs para el cv. Caimanta sumando un total de 12011 pb, la accesión silvestre LA0722 obtuvo 3 contigs con una longitud de 10006 pb y la F1 4 contigs con un total de 13945 pb. Los resultados obtenidos permiten disponer de secuencia genómica más confiable a nivel de regiones con genes duplicados en tándem o regiones repetitivas con el fin de continuar con el desarrollo de marcadores moleculares que asistan al programa de mejora. Integrar la información transcriptómica mediante un enfoque basado en el conocimiento de la secuencia genómica permite estudiar posibles genes candidatos implicados en la determinación de los rasgos agronómicos de interés y así obtener nuevas variedades con larga vida poscosecha a través del mejoramiento genético de la especie.Ítem Acceso Abierto Mapeo por asociación para capacidad fotosintética y eficiencia de uso de agua en sorgo bajo condiciones óptimas(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2025) Rosas, María Belén; Guiamet, Juan José; Ortiz, Diego; Pratta, GuillermoEl sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) es el quinto cultivo alimenticio más importante del mundo y uno de los cereales más tolerantes a la sequía y más eficientes en el uso del agua. En el contexto actual de cambio climático, los cultivos C4 juegan un papel importante ya que su mecanismo de concentración de CO2 en las hojas conduce a una mayor productividad y eficiencia intrínseca de uso de agua. La tasa de asimilación neta de carbono es la base fundamental de la productividad de los cultivos, aunque es un rasgo complejo para ser caracterizado en grandes cantidades de genotipos. El sorgo es un cultivo con una gran diversidad genética que puede ser utilizada para la obtención de germoplasma con mayor potencial de crecimiento. El mapeo por asociación es un estudio que permite identificar regiones específicas del genoma relacionados con la variación de un carácter fenotípico de interés. Estos estudios de mapeo a partir de paneles que capturan la diversidad del cultivo brindan una excelente oportunidad para descubrir y explorar la arquitectura genética de la fotosíntesis y de los atributos fisiológicos y morfológicos a nivel de planta y hoja. Como objetivo general se planteó en este trabajo de tesis entender las bases genéticas y fisiológicas de la variabilidad fotosintética en una población diversa de sorgo apta para estudios de mapeo por asociación y como objetivos específicos se plantearon: caracterizar la variabilidad fenotípica presente para caracteres relacionados a fluorescencia de clorofila, arquitectura de planta, morfología de hoja y estomas en un panel de asociación de sorgo a campo, descubrir regiones genómicas que regulan la capacidad fotosintética y características morfológicas a nivel de planta y hoja a partir de la variabilidad fenotípica del panel de asociación de sorgo, desarrollar una versión reducida del panel de asociación de sorgo que mantenga la variabilidad genética de la colección y que permita validar los marcadores encontrados a campo en la población total en invernadero y describir los mecanismos fisiológicos asociados a la variabilidad fotosintética en grupos contrastantes de sorgo en fluorescencia de clorofila e identificar caracteres fácilmente medibles que sirvan como sustitutos de la eficiencia intrínseca de uso de agua (EUAi).Se llevaron a cabo dos ensayos a campo con más de 300 genotipos de sorgo pertenecientes al Panel de Asociación de Sorgo (PAS). En ambos, se realizaron mediciones de altura (ALT), contenido de clorofila en hoja (SPAD), tasa de aparición de hojas (TAH), días a floración (DAF), eficiencia de energía capturada (Fv´/Fm´), rendimiento cuántico efectivo de PSII (ΦPSII), área foliar específica (AFE), área total de hoja (ATH), largo de hoja (LH), ancho de hoja (AH), peso seco de hoja (PSH), densidad estomática (DE), largo de estoma (LE), ancho de estoma (AE), número de estomas (NE) y tamaño de estoma (TE). En los dos años los genotipos presentaron suficiente variabilidad fenotípica para la mayoría de las variables analizadas. Se encontraron correlaciones positivas y altas entre las variables de morfología de hoja y entre las de caracteres estomáticos, y a su vez, ambos conjuntos de variables entre sí. Se encontró otra correlación relevante entre ALT y SPAD. Se detectaron heredabilidades en sentido amplio (H2 ) significativas con rangos medios a altos (0,45-0,95) para la mayoría de los caracteres evaluados. Los datos de los ensayos a campo se analizaron en conjunto con un modelo mixto, y a partir de los BLUPs (mejor predictor lineal insesgado) obtenidos se realizó un mapeo por asociación para cada variable con el software TASSEL. Se encontraron regiones genómicas significativas para ALT, AH, ATH, PSH, SPAD, AFE, LE y DAF. El número de marcadores significativos varió entre 1 polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) para DAF, hasta 290 para ALT. Luego se obtuvo un subconjunto representativo de 150 líneas de esta colección a través de un análisis factorial múltiple (AFM), manteniendo la variabilidad fenotípica y genotípica del panel. Esta versión reducida se evaluó en invernadero para validar el efecto genético de los SNPs significativos encontrados en el mapeo por asociación realizado en los ensayos a campo. Se seleccionaron 48 marcadores para validar, de los cuales 29 fueron significativos para los análisis de varianza, determinando que estos marcadores se encontraron en el ensayo de invernadero a pesar de haber reducido la cantidad de genotipos. Por último, se llevó a cabo un ensayo a campo con dos grupos de genotipos contratantes obtenidos a partir de datos de los ensayos anteriores, a través de un índice de selección teniendo en cuenta la capacidad fotosintética y contenido de clorofila en hoja. Además de las variables antes mencionadas, se registraron parámetros de intercambio de gases: tasa de asimilación de carbono (A), conductancia estomática (gs), transpiración (T). A su vez se registró la relación de fotosíntesis a transpiración (A/T), y se determinó la eficiencia intrínseca de uso de agua (EUAi). Los parámetros de fluorescencia incluyeron: rendimiento cuántico efectivo del PSII (ΦPSII), eficiencia de la energía capturada por los centros de reacción abiertos de PSII (Fv´/Fm´), y extinción fotoquímica (qP). Se calculó la tasa de asimilación neta (TAN), se determinó el consumo de agua a través del método de humedad gravimétrica, y se estimó la eficiencia de uso de agua (EUA). La mayoría de las variables se correlacionaron significativamente con al menos otra variable. Los parámetros de intercambio gaseoso y fluorescencia de clorofila se correlacionaron entre sí, y estas en su conjunto con la mayoría de los caracteres estomáticos. Los grupos estudiados presentaron diferencias significativas en fotosíntesis, y estas diferencias estuvieron asociadas principalmente a caracteres de fluorescencia y SPAD, tal como se había seleccionado. La correlación positiva encontrada en nuestro ensayo entre AH y gs, la mayor dependencia de EUAi en gs que en A, y la correlación negativa entre AH y EUAi revelaron caminos prometedores para mejorar la EUAi en cultivos C4. En esta tesis se utilizó la variabilidad natural del cultivo de sorgo para investigar simultáneamente caracteres de arquitectura de planta, morfología de hoja, contenido de clorofila, caracteres estomáticos y parámetros de fluorescencia de clorofila, algunos de ellos altamente correlacionados. Los resultados de nuestros estudios se compararon con regiones genómicas previamente identificadas a través de mapeo por asociación y estudios de mapeo de QTL. Es necesario profundizar el estudio de la respuesta fotosintética en sorgo para entender los mecanismos asociados a las diferencias genotípicas y avanzar hacia protocolos de selección por eficiencia fotosintética.Ítem Acceso Abierto Recursos Genéticos y Genómicos para Mejorar la Calidad del Fruto en Tomate(Secretaría de Extensión Universitaria, Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2013-04) Rodriguez, Gustavo; Pereira da Costa, Javier; Pratta, Guillermo; Zorzoli, Roxana; Picardi, Liliana A.Ítem Acceso Abierto Resistencia genética a la Cancrosis del tallo de soja causada por Diaporthe phaseolorum var. caulivora: una estrategia innovadora y sustentable(Secretaría de Extensión Universitaria, Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2018-08) Peruzzo, Alejandra; Hernández, Facundo; Pratta, Guillermo; Ploper, L. D.; Pioli, Rosanna