FCA - Doctorado en Ciencias Agrarias - Tesis

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Diversidad genética y uso de recursos genéticos de Musa (AAA) subgrupo "Cavendish" seleccionados para su comportamiento agronómico en la provincia de Formosa
(Facultad de Ciencias Agrarias. UNR, 2024) Tenaglia, Gerardo Carlos; Pratta, Guillermo Raúl; Beltrán, Celina
El banano es cultivado en todas las regiones tropicales y algunas subtropicales del mundo. Se produce en 119 países y solo el 20% de la producción mundial se destina al comercio internacional, lo que indica que la banana es producida para el mercado interno. La región subtropical húmeda de la provincia de Formosa (lat -25.2024130o; log -58.1212980o), permite el desarrollo económico del cultivo, pese a las condiciones invernales que lo afectan y una producción de manera totalmente extensiva. Existen en ella recursos genéticos que no han sido caracterizados previamente y constituyen una enorme posibilidad de encontrar genotipos superiores. Sin embargo, para poder ser utilizados, deben ser identificados y caracterizados en su respuesta frente a los factores, abióticos, bióticos y a la introducción de nuevas tecnologías. Una amplia gama de polimorfismo molecular, analizada por Polimorfismo por Amplificación de Longitud de Fragmentos (AFLP) sobre una muestra de 44 clones procedentes de seis productores y dos cultivares, se halló este nivel de polimorfismo (100%), que podría ser debido a la forma de introducción y a la consecuencia en la adaptación a ambientes subtropicales. La alta diversidad molecular observada y agrupada por análisis multivariado demuestra una superposición de genotipos entre productores; sin embargo, con algunos rasgos distintivos entre ellos. Los resultados del AMOVA demuestran que la variación es mayor dentro de los campos productores y no entre grupos de genotipos de campos. Los análisis multivariados junto con los resultados del AMOVA son fundamentos básicos de que existe diversidad molecular en los campos de productores. Mediante el cultivo de variedades internacionales, se demostró que las condiciones agroecológicas de Formosa son aptas para la producción comercial. En estas condiciones, se observó que las variaciones fenotípicas, de las variedades internacionales, para ciertas variables (altura de planta, circunferencia del pseudotallo, número de manos a floración, peso del raquis y peso total) están altamente influenciadas por las variaciones genotípicas. En cambio, otras variables (hojas a floración, fecha de bolsa, fecha de cosecha, hojas a cosecha, peso de la mano de 5 a 9, longitud del dedo de la segunda mano, diámetro del dedo de la última mano y grosor de la cáscara) se deben únicamente a variaciones ambientales. Para unas pocas variables, se determinó una influencia intermedia entre factores genotípicos y ambientales. Habiéndose detectado esto, la caracterización de un conjunto de clones recolectado en campo de productores evidenció que hay biodiversidad para caracteres de interés productivo a partir de la cual es posible, conformar la primera variedad local y la conformación de un banco de germoplasma. Los mejoradores a menudo tienen dificultades para resumir y describir con precisión el éxito de un clon. Por eso, se propone un Índice de Selección (IS) a través de un enfoque multivariado para estimar la variabilidad genética en el conjunto de clones original en relación a la variación fenotípica expresada, que proporcione un marco para la toma de decisiones en las regiones subtropicales. Como aplicación agronómica se puede inferir un fenotipo para el NEA, altura de planta de 3,50 m a 3,80 m; circunferencia de pseudotallo superior a los 80 cm; 11 manos a floración; llegar a cosecha con 4 a 5 hojas; longitud de los dedos superior a 24 cm, diámetro de los dedos de 40 mm y grosor de cáscara que supere los 4,00 mm. Sin embargo, existe marcada variabilidad ambiental en la provincia de Formosa, tanto dentro de una misma zona geográfica entre años, como entre zonas que se encuentran a escasa distancia. Por estos motivos, ese fenotipo debe ser expresado por genotipos diferentes, de forma tal que la variedad a lograr tenga homeostasis genética. En consecuencia, se deben conformar variedades equivalentes a las multilíneas de las especies de reproducción sexual. Como resultado de esta propuesta, se obtuvieron tres grupos fenotípicos que difieren para afrontar esta variabilidad climática. Para conservar esta variabilidad, la aplicación del Análisis Factorial Múltiple Mixto (AFMM) permitió caracterizar al conjunto de clones de banana por caracteres cuantitativos y cualitativos. En efecto, para establecer criterios objetivos y mensurables para identificar un subconjunto de clones que presente la mayor diversidad, con los que se conformará un Banco de Germoplasma, se deberían tener en cuenta ambos tipos de caracteres. El IS construido a partir de este análisis permitió reducir a un 29 % aproximadamente el número de clones a conservar en un banco de germoplasma, manteniendo los niveles de variabilidad recolectada. La evaluación fenotípica de los valores medios y las variancias en caracteres de interés agronómico, corroboró que este grupo de 40 clones conserva la variabilidad de la población original. Adicionalmente, la evaluación de la estructura de covariación en los tres grupos evaluados (población total en estudio, clones promisorios y clones para banco de germoplasma), fue congruente con el logro de los objetivos planteados para los dos procesos de selección realizados, uno tendiente a obtener variedades adaptadas a las condiciones locales y el otro tendiente a conservar la variabilidad.
Acceso Abierto
Manejo de la podredumbre morena (Monilinia fructicola) en durazno a través del uso de fosfitos como activadores de resistencia y su efecto sobre la calidad poscosecha
(Facultad de Ciencias Agrarias. UNR, 2023) Leone, Andrea Inés; Mitidieri, Mariel S.; Permingeat, Hugo R.
La podredumbre morena causada por Monilinia fructicola (G.Winter) honey es una enfermedad muy destructiva en cultivos comerciales de frutales de carozo en el mundo y en la Argentina. Genera pérdidas directas ante la infección de flores y podredumbre de frutos en pre y poscosecha, así como pérdidas indirectas debidas al alto costo de aplicación de fungicidas durante el período de floración y de desarrollo de frutos hasta la poscosecha. Tradicionalmente, el control de enfermedades en cultivos frutales a lo largo del mundo depende del uso de fungicidas, pero esta práctica es cada vez menos aceptable por parte de los consumidores, ya que ocasionan daños al medio ambiente y a la salud humana. Las nuevas estrategias de manejo incluyen el uso de inductores de resistencia como fosfatos de potasio, sodio o magnesio, fosetil aluminio, ácido salicílico, acibenzolar s-metílico, quitosano, silicato de potasio y fosfitos entre otros. En el cultivo de duraznero, los tratamientos preventivos con activadores de resistencia, como fosfitos de potasio y calcio, reducen el crecimiento del patógeno y reducen la susceptibilidad del hospedante a M. fructicola. Estos activadores, mejoran la calidad post cosecha del fruto. Por lo tanto, la presente investigación se llevó a cabo con los siguientes objetivos: 1) Evaluar el efecto de fosfitos de potasio y calcio sobre el crecimiento y reproducción de M. fructicola; 2) Determinar el efecto de los tratamientos con fosfitos de potasio y calcio sobre la expresión de síntomas frente a la infección por M. fructicola en distintas etapas del crecimiento del fruto 3) Determinar el efecto de los tratamientos con fosfitos sobre la expresión de compuestos asociados a mecanismos de resistencia inducida a M. fructicola, en distintas etapas del crecimiento del fruto y en distintos cultivares de duraznero; 4) Evaluar el efecto de tratamientos precosecha con fosfitos y fosfitos en mezcla con fungicidas, sobre el desarrollo poscosecha de podredumbre morena y caracterizar el efecto de los tratamientos mencionados, sobre parámetros de calidad poscosecha de frutos; 5) Evaluar el impacto ambiental de diferentes estrategias de control incluyendo la aplicación de fosfitos. Para evaluar el efecto de fosfitos sobre el crecimiento del patógeno se llevaron a cabo experimentos in vitro donde se probaron diferentes dosis de fosfito de potasio (FFK: 0,1%, 0,2% y 0,3%) y de calcio (FFCA: 0,1%, 0,2% y 0,3%). Previamente se aislaron diferentes cepas de M. frutícola a las que se les hizo estudio molecular mediante PCR. Los fosfitos se evaluaron mediante el porcentaje de inhibición del tratamiento respecto al testigo. Para evaluar la efectividad sobre la germinación de conidios se utilizó la técnica de microdilución en caldo, en la cual se probaron ocho diluciones de ambos fosfitos, un testigo químico y un testigo con agua. Se midió la efectividad de los tratamientos sobre la germinación mediante el porcentaje de inhibición de unidades formadoras de colonias. Para evaluar el efecto de los fosfitos sobre la expresión de síntomas, se cosechó fruta desde un mes de plena floración a cosecha en dos cultivares de duraznero, Flordaking y Elegant lady. Una vez cosechados se los pulverizó con diferentes dosis de fosfitos de potasio y calcio (0,1%, 0,2% y 0,3%) en laboratorio, y se incluyó un control negativo tratado con agua. A la mitad de los frutos se los inoculó con una suspensión de conidios (105 - 106 ) de M. fructicola con micropipeta en la zona de la sutura; mientras que a la otra mitad se le practicó una herida a una profundidad de 2 mm con un punzón estéril, previo a ser sumergido en la misma solución de conidios. Las variables analizadas fueron incidencia y severidad a los 3 y 7 días de inoculación, en cada muestreo o cosecha. Este experimento se repitió con aplicaciones de fosfitos en precosecha (pulverización en planta). Para evaluar el efecto de los fosfitos sobre la expresión de compuestos asociados a los mecanismos de resistencia se midió fenoles totales y ácido clorogénico (ACG) en pulpa y piel de ambos cultivares de duraznero en tres estados fenológicos: fruto verde (FV), endurecimiento de carozo (EC) y cosecha (Cs). En las experiencias en las que se extrajeron metabolitos de la piel, se inocularon los frutos con una suspensión de conidios de M. fructicola; y se determinó la concentración de los mencionados metabolitos a 6 h de la inoculación. Se midió también actividad enzimática polifenoloxidasa (PPO) y peroxidasa (POD) en piel de frutos de ambos cultivares en dos estados fenológicos (EC y Cs) a tiempo 0 (sin inóculo) y a 6, 24 y 48 h de inoculados con una suspensión de conidios de M. fructicola. El contenido de fenoles totales y de ACG se expresó en µg/gpf y las actividades enzimáticas en U/mg proteína. Se hicieron también experimentos donde se evaluó el efecto de los fosfitos solos y en combinación con fungicidas sobre el desarrollo poscosecha de podredumbre morena y sobre parámetros de calidad poscosecha. Las aplicaciones de los tratamientos se hicieron a 30, 15 y 7 días antes de cosecha. Para esto se midió la incidencia y severidad de la enfermedad a 3 y 7 días de cosechado. También se cosecharon 20 frutos/tratamiento/repetición y se les evaluó color con colorímetro midiendo los valores CIE L*a*b* y calculando también los parámetros ángulo de tono (H= tan-1(b*/a*)) y croma o saturación (C*= (a*2+b*2)1/2); peso, calibre, firmeza con penetrómetro y sólidos solubles totales (SST) con un refractómetro. Finalmente, para evaluar el impacto ambiental de los fosfitos se utilizó el Coeficiente de Impacto Ambiental (EIQ), bajo tres estrategias fitosanitarias para el control de M. fructicola. En los experimentos in vitro los fosfitos de potasio (FFK) en sus dosis más altas (0,2% y 0,3%) y fosfitos de calcio (FFCA) 0,3% resultaron ser más efectivos para inhibir el crecimiento del hongo. Los fosfitos de potasio fueron más efectivos que los fosfitos de calcio. Las diferentes cepas respondieron de manera diferente ante los fosfitos. Se encontró una concentración mínima inhibitoria (CMI) con fosfito de potasio al 0,5%, no así con el fosfito de calcio. Se requirieron dosis más altas de fosfitos para inhibir germinación de conidios respecto al crecimiento micelial del hongo. En la evaluación de expresión de síntomas, ambos experimentos (poscosecha y precosecha) arrojaron diferencias significativas entre los diferentes estados de desarrollo del fruto en ambos cultivares ante la infección con M. fructicola. También se manifestó diferencias entre frutos heridos y no heridos. ´Flordaking´ presentó mayor predisposición a enfermarse con podredumbre morena en estado de cosecha, mientras que esa predisposición disminuyó al final del periodo de endurecimiento de carozo. Por otro lado, ´Elegant lady´ manifestó un comportamiento más variable en la predisposición a la infección. Sin embargo, la susceptibilidad a podredumbre morena fue elevada en periodo de maduración del fruto. En la etapa de endurecimiento de carozo, fue variable su predisposición a contraer enfermedad con un pico entre los 73 y 75 días después de plena floración (DDPF), que se repitió en los diferentes años con condiciones climáticas diferentes. Los fosfitos arrojaron resultados variables en ambos cultivares; sin embargo, los FFK en sus tres dosis y FFCA 0,3% manifestaron mayor efectividad en ´Flordaking´ a finales del periodo de endurecimiento del carozo y durante la etapa de maduración con valores de incidencia y severidad entre un 20 y un 15% menos respecto al testigo a 90 y 95 DDPF. ´Elegant lady´ manifestó mayor efectividad de los FFK 0,2%, FFK 0,3% y FFCA 0,3% en periodo de endurecimiento de carozo, para la variable incidencia. Ante la aplicación de fosfitos ´Flordaking´ respondió con aumento de fenoles totales, e inducción de actividad enzimática PPO en ausencia del patógeno y a 6 h de inoculado, en estado de cosecha con aplicaciones de FFCa 0,3%. Por otro lado, en presencia de inóculo el ACG cayó en todos los tratamientos y estados de desarrollo, salvo FFCA 0,3% en EC. Además, indujo actividad POD a 6h de inoculación ante tratamientos de FFK 0,3%. ´Elegant lady´ mostró una disminución de fenoles totales y un aumento de ACG en los estados de EC y Cs en respuesta a M. fruticola. La PPO y la POD no indujeron actividad ante aplicaciones de fosfitos. Los tratamientos con fosfitos solos y en combinación con fungicida no arrojaron diferencias ante el desarrollo de la enfermedad en ninguno de los dos cultivares, sin embargo, se evidenció una clara tendencia de mayor efectividad de los FFK 0,3% en combinación con fungicidas. Estos resultados quizás podrían mejorarse con el agregado de un coadyuvante. Los fosfitos no tuvieron efecto sobre el color de piel para ninguno de los dos cultivares. Los tratamientos con fungicidas solos o en combinación con FFCa aumentaron los SST en frutos de ambos cultivares. Además, la combinación de FFCa + fungicidas mejoraron el peso de frutos ´Florfaking´. La combinación FFCa + fungicida tuvo mejores resultados como bioestimulantes que el FFK y manifestó mayor respuesta en el cultivar Flordaking, respecto a ´Elegant lady´. A partir de esta investigación se puede confirmar el efecto directo de los fosfitos sobre el crecimiento de M. fructicola in vitro. Es escasa la información existente sobre el efecto de los fosfitos en el patosistema M. fructicola – Prunus persica (duraznero). Aplicaciones preventivas de fosfitos en poscosecha no afectan la curva de susceptibilidad del hospedante ante M. fruticola, pero podrían disminuir la expresión de síntomas en frutos en estado de cosecha y podrían tenerse en cuenta en planta de empaque dando protección al fruto frente a la enfermedad durante el almacenamiento. Por otro lado, el FFCA 0,3% podría presentar efecto indirecto sobre el hospedante al expresar compuestos asociados a los mecanismos de resistencia inducida, aunque no alcanza para contrarrestar la enfermedad. El valor de impacto ambiental de las diferentes estrategias evaluadas fue muy bajo. El EIQ inicial de los FFK es menor al del Tebuconazole, debido al bajo riesgo al aplicador, consumidor y ecológico. Dentro de un sistema productivo sustentable, los fosfitos podrían ser una alternativa de bajo impacto ambiental y a la salud humana, a tener en cuenta dentro del calendario de control bajo una estrategia de manejo integrado.
Acceso Abierto
Caracterización de distintos genotipos de papa (Solanum tuberosum subsp. andigena) en la provincia de Catamarca y su utilización en el mejoramiento
(Facultad de Ciencias Agrarias. UNR, 2022) Contrera, Graciela Elizabeth; Picardi, Liliana Amelia; Cointry Peix, Enrique L.
La papa andina (Solanum tuberosum subsp. andigena Hawkes) es considerada el “verdadero oro inca”, y ha sido declarada “Tesoro de la Biodiversidad Andina”, es aquel germoplasma, tanto silvestre como cultivado que comprende diversas especies, principalmente Solanum tuberosum subsp. andigena que constituyen una fuente invaluable de genes para atributos deseables en la reproducción (Camadro, 2011). Su diversidad genética es útil para producir variedades de cultivos con tolerancia a la sequía, al calor y al frío, alta calidad nutricional y resistencia a plagas y enfermedades. La producción comercial de papa andina en Argentina es incipiente, y está concentrada principalmente en las provincias de Salta y Jujuy, y menos en Catamarca y otras provincias cercanas a la cordillera de los Andes (la Rioja, Mendoza, Río Negro). El mejoramiento genético de la papa andina, está orientado principalmente a formar cultivares de alto rendimiento comercial, que cumplan con los requerimientos del mercado y buena estabilidad. En este trabajo se abordan diferentes métodos para evaluar la variabilidad fenotípica, genética, y molecular, en nueve variedades de papa andina que se producen en la provincia de Catamarca (Cotagua rosada, Cotagua morada, Collareja, Bolinca alargada, Bolinca redonda, Ojos de princesa, Tuni, Morada y Malgacha). Estos cultivares fueron estudiados durante tres años en dos localidades diferentes: La Calera a 1.347 msnm y Las Piedras Blancas a 1.690 msnm, ambos en la provincia de Catamarca. También se evaluaron las Interacciones Genético - Ambientales de estos cultivares a través de los años en los diferentes ambientes. Se evaluaron aproximadamente 4.400 tubérculos, en los tres años de cultivo y los dos ambientes , siendo los caracteres estudiados: 1) Altura promedio de planta (AP, cm), que se evaluó a los 65 días después de la plantación desde la base del tallo principal hasta la yema terminal; 2) Peso promedio del tubérculo (PT, g); 3) Largo promedio del tubérculo (LT, mm) medido con calibre; 4) Número promedio de ramificaciones por planta (NR); 5) Número promedio de tubérculos por planta (NT); 6) Rendimiento estimado (R, kg/parcela). Se evaluó la variabilidad fenotípica mediante el Coeficientes de Variación (CV) que resultaron elevados ya que en general presentaron valores iguales o superiores al 20%. El cálculo de la Heredabilidad en sentido amplio (H2 ) mostró valores altos para la mayoría de los caracteres, NR (H2= 0,82), AP (H2= 0,78), mientras que valores intermedios solo se encontraron para PT (H2= 0,45) y R (H2 ) = 0,40. El estudio de las diferentes variables a través de los análisis multivariados (Análisis Componentes Principales y de Conglomerados) manifestaron también gran variabilidad. Se establecieron cinco grupos de variedades similares. Mediante el uso de marcadores SSR se calcularon los valores de PICs que fluctuaron entre 0,18 - 0,37 y se logró establecer la presencia de 30 fragmentos totales con un porcentaje de bandas polimórficas del 86,67%. Las distancias genéticas demostraron que las variedades más alejadas fueron Tuni y Ojo de Princesa, y las más cercanas Morada y Cotagua Morada. Los resultados obtenidos del análisis de coordenadas principales y análisis de conglomerados, permitieron la conformación de cinco grupos, donde Morada y Cotagua morada que se encuentran a menor distancia y Ojos de Princesa a mayor distancia. Estos datos ponen en evidencia una amplia variabilidad genética entre estos materiales. Los métodos utilizados para la evaluación de las interacciones Genotipo*Ambiente, fueron dos, el primero, la determinación de la Estabilidad a través del método de la varianza de Shukla, donde se observó que ninguna de las variedades es estable para todos los caracteres; y en el segundo método, el Modelo AMMI, demostró que algunos ambientes son discriminantes para todas las variables analizadas. Los resultados obtenidos, permitieron la caracterización de las variedades de papa andina no solo por su potencial de rendimiento y su estabilidad, sino también por las características deseables en el mercado y las necesidades de la cocina gourmet. Esto permitió plantear tres estrategias de hibridación. Se concluye que sería favorable efectuar principalmente la hibridación entre Cotagua rosada y Bolinca redonda.
Acceso Abierto
Resiliencia de quebrachales del Chaco Húmedo: umbrales, heterogeneidad y micro-topografía .
(Facultad de Ciencias Agrarias. UNR, 2024) Alvarez Arnesi, Eugenio; Barberis, Ignacio Martín; López, Dardo Rubén
Globalmente, los bosques se encuentran gravemente comprometidos por el cambio en el uso del suelo y la degradación antrópica. La homogeneización estructural biótica y ambiental de estos ecosistemas, conlleva la pérdida de procesos que sustentan su funcionalidad y determinan las contribuciones de la naturaleza a las personas. La resiliencia es una propiedad clave que expresa la capacidad de un ecosistema de tolerar, recuperarse y/o adaptarse a los disturbios sin cambiar drásticamente su estructura ni sus funciones ecológicas. Una vez excedida esta capacidad, más allá de un umbral límite, se pierde la resiliencia y se produce la degradación del ecosistema. En esta tesis se propuso entender y describir la resiliencia de los quebrachales de Schinopsis balansae, bosques xerofíticos subtropicales del Chaco Húmedo de Argentina, reconocidos por su gran valor ambiental y socioeconómico, pero también gravemente amenazados por las actividades antrópicas que se llevan a cabo. Para ello, se analizó la problemática desde el enfoque del Modelo Estructural-Funcional de Estados y Transiciones (MEFET), que provee un marco conceptual para abordar la resiliencia y la identificación de umbrales de degradación. En este sentido, se buscó comprender cómo la degradación estructural del quebrachal afectó la heterogeneidad de la vegetación, los procesos ecológicos claves (a), la composición de especies (b) y la heterogeneidad del micro relieve (c). Para ello, se seleccionaron 25 sitios bajo distintas historias de uso que representaran un gradiente de degradación de estos bosques. En cada uno de ellos, se midieron características estructurales de la vegetación y del suelo que describieran la fisonomía, la composición de especies y que estimaran procesos ecosistémicos. Para sintetizar la degradación se construyó un Índice de Degradación Estructural. Además, en un conjunto de 12 sitios se midió la micro-topografía y se cuantificó su heterogeneidad. Para identificar posibles estados alternativos de quebrachales se aplicaron técnicas estadísticas de ordenamiento y clasificación a un conjunto de variables de la vegetación y del suelo. Además, para analizar la respuesta de la heterogeneidad de la vegetación y los proxies de funciones ecosistémicas a la degradación estructural del quebrachal e identificar los umbrales asociados, se realizaron modelos lineales (generalizados) y segmentados. Los resultados encontrados indicaron la presencia de al menos dos grupos de sitios. También se observó que la heterogeneidad de la vegetación y los procesos ecológicos se asociaron negativamente con la degradación estructural del quebrachal y se encontraron puntos de quiebre y respuestas no lineales (cuadráticas) entre los grupos de sitios. Para analizar la influencia de la degradación sobre la composición de especies leñosas de estos bosques y teniendo en cuenta los grupos estructurales de sitios antes mencionados, se realizaron comparaciones de a pares de sitios entre todos los sitios para calcular los coeficientes de diversidad beta, anidamiento y concordancia intra e inter-grupos estructurales. Los resultados indicaron que la diversidad biológica estuvo negativamente asociada a la degradación del quebrachal reflejada por un aumento en la diversidad beta entre grupos estructurales y un proceso de divergencia entre sitios degradados, posiblemente como resultado del impacto diferencial de las distintas actividades antrópicas. Finalmente, a partir de la cuantificación del micro-relieve, se construyó un Índice de Heterogeneidad Topográfica para sintetizar su variación. Se constrastó este índice con el Índice de Degradación Estructural para analizar el impacto de la degradación antrópica sobre la micro-topografía, y también con las variables estructurales-funcionales de la vegetación para conocer la relación entre la variabilidad del micro-relieve y la vegetación. Los resultados obtenidos muestran que la heterogeneidad micro-topográfica se podría desglosar en una escala fina y una gruesa. También se observó que la heterogeneidad de la micro-topografía influye en la distribución de la vegetación en el espacio y en procesos ecológicos claves. Sin embargo, la degradación antrópica en combinación con factores abióticos naturales, como las inundaciones, podrían afectar negativamente la heterogeneidad micro-topográfica. Esta tesis propone un acercamiento al estudio de la resiliencia de los quebrachales, con resultados que muestran la homogenización estructural de la vegetación y del micro relieve, la disminución de procesos ecológicos y la simplificación biótica y abiótica, debido a la degradación por actividades antrópicas, en un lugar donde existe un vacío notable de información al respecto. La metodología utilizada permitió identificar puntos de quiebre estructurales en el proceso de degradación de los bosques, tanto de la vegetación como de heterogeneidad micro-topográfica. Además, se propusieron herramientas analíticas que complementan el enfoque del MEFET y juntos posibilitaron elaborar y discutir un modelo hipotético de estados y transiciones para los quebrachales, con umbrales entre ellos. En un contexto de cambio climático global y rápidas alteraciones inducidas por el ser humano, abordar la resiliencia de ecosistemas boscosos desde una perspectiva estructural funcional constituye un enfoque novedoso para su manejo y conservación.
Acceso Abierto
Modelización de sistemas biológicos para manejo de frutales mediante sensores remotos y proximales
(Facultad de Ciencias Agrarias. UNR, 2023) Brio, Dolores del; Reeb, Pablo Daniel; Bramardi, Sergio; Fernández, Darío Eduardo
Estimar el rendimiento de un monte frutal de manera anticipada es muy importante para mejorar la organización y la logística de las actividades tanto en la etapa de producción, como en la de cosecha y posterior comercialización. Al momento de realizar pronósticos de producción en frutales de pepita, existen dos aspectos fundamentales que se deben considerar. Por un lado, conocer el número de frutos presentes en los árboles, y, por otro lado, conocer el tamaño de los mismos para poder estimar su peso a cosecha. Hasta el momento, la metodología utilizada a nivel regional para recolectar esta información es el conteo manual del número de frutos, y la medición del diámetro ecuatorial de los frutos utilizando un calibre digital. Sin embargo, estas metodologías no siempre son precisas y requieren de mucho tiempo de medición a campo y son costosas en mano de obra. Por ello resulta de gran interés la búsqueda de alternativas como el análisis de imágenes para realizar estas tareas. El objetivo de la presente tesis fue implementar un modelo predictivo del rendimiento parcelario a cosecha en frutales de pepita, adaptado a las condiciones del Alto Valle de Río Negro y Neuquén. Los objetivos específicos fueron: analizar y seleccionar variables relevantes para el modelo de predicción de cosecha; adaptar y aplicar metodologías de escaneo de frutos en base a sensores proximales; comparar calidad de predicción y costos entre metodologías que impliquen conteo de fruto manual y técnicas de conteo con sensores y desarrollar un modelo de predicción de tamaño, peso y número de frutos (rendimiento) a cosecha en manzanos y perales. Para ello se trabajó en dos montes frutales de la Estación Experimental Agropecuaria INTA Alto Valle, uno de manzanas cv ´Red chief´ y uno de peras cv `Williams` y en cuatro montes frutales comerciales de empresas con los mismos cultivares. Como se mencionó previamente, el primero de los elementos a conocer para realizar pronósticos de cosecha es el número de frutos presentes en los árboles. Para esto se realizaron conteos manuales de frutos por árbol (metodología tradicional) al momento de realizar los pronósticos (principios de diciembre) y además el mismo día del conteo se capturaron imágenes provenientes de cámaras digitales RGB. Se tomaron fotos de los árboles de día y de noche durante 4 temporadas. También se obtuvo el dato de número total de frutos por planta a cosecha. Con las imágenes se entrenaron algoritmos de visión artificial para la detección de objetos basados en redes neuronales que puedan detectar y contar manzanas y peras a partir de imágenes, como alternativa al conteo manual. Los modelos se evaluaron según sensibilidad, precisión y F1score; y se calculó la correlación entre frutos detectados por imágenes y los efectivamente cosechados. La precisión, sensibilidad y F1score alcanzados por los modelos fueron 0,86; 0,83 y 0,84; respectivamente. El coeficiente de correlación entre el número de frutos por árbol obtenido manualmente y el número de frutos detectados por el modelo fue 0,88 para manzanas y 0,69 para peras. Estos resultados pueden mejorarse si se aumenta la cantidad de datos de entrada a los modelos utilizados con más imágenes y etiquetas de frutas tomadas en la mayor diversidad de condiciones posibles. La posibilidad de estimar los frutos a partir de imágenes, reduce el tiempo de mano de obra destinada a dicha tarea, y esto permitiría aumentar el número de árboles muestreados para realizar los pronósticos. También se trabajó en la estimación de diámetros a partir de imágenes. Para esto se tomaron imágenes de frutos en arboles colocando elementos de dimensiones conocidas como referencia. Luego se trazaron líneas rectas sobre cada fruto para estimar su tamaño y se calculó el coeficiente de correlación entre las mediciones con calibre digital y las estimaciones a partir de imágenes. Las correlaciones entre diámetros estimados y medidos manualmente fueron de 0,73 en manzanas y 0,80 en peras. Las estimaciones no resultaron del todo precisas y los resultados variaron en función de la cercanía de los frutos al elemento de dimensiones conocidas, y según la posición que tome el fruto en el árbol y cuan oculto quede por otras partes del árbol. El segundo a elemento a conocer para realizar pronósticos es el tamaño de los frutos a cosecha. Para esta estimación se trabajó en el ajuste de modelos mixtos no lineales que describan el crecimiento de los frutos de pera y manzana para la región en estudio. Para ello se seleccionaron frutos cada temporada y se midió semanalmente sus diámetros con calibre digital desde los 30 días después de plena floración hasta cosecha. Con los datos obtenidos se ajustaron diferentes modelos que contemplaron tanto efectos fijos como aleatorios a diferentes niveles de agrupamiento. Como resultado se obtuvo que el crecimiento de manzanas cv ‘Red Chief’ y peras cv ‘Williams’ en el Alto Valle de Rio Negro quedó descripto por la curva logística en su tercera parametrización. El uso de modelos mixtos no lineales multiniveles presentó la ventaja de poder discernir y cuantificar fuentes de variabilidad a diferentes niveles. El efecto aleatorio que mayor influencia tuvo en los parámetros estimados de los modelos fue el fruto. La incorporación de variables ambientales e índices verdes en los modelos mejoró el comportamiento de los mismos, permitiendo contemplar la variabilidad asociada a cada temporada y sitio analizado. Si bien los modelos que incorporan índices verdes lograron describir bien el crecimiento de los frutos, a los fines del pronóstico no resultan prácticos si no están acompañados de un paquete tecnológico apropiado, por lo cual para hacer pronósticos se utilizarán los modelos sin dichos índices. La capacidad predictiva de los modelos cuando se calculó con datos no contemplados en el proceso modelado fue razonable, con valores de sesgo medio cercanos a un milímetro en peras y menores para manzanas; y de sesgo medio relativo cercanos al dos y al uno por ciento para peras y manzanas respectivamente. El número de árboles o tamaño del monte frutal se obtuvo por registros del productor y con todos estos elementos se realizaron dos pronósticos diferentes para luego compararlos con los rendimientos reales: i) basado en información recolectada por metodologías de conteo manual o tradicional; ii) basado en información obtenida por imágenes. Los pronósticos realizados de forma tradicional presentaron errores relativos aceptables tanto para peras (hasta 10%) como para manzanas (hasta 5%), por lo cual representan una herramienta de gran utilidad para estimar la producción a nivel de parcela. Por su parte, los pronósticos realizados a partir de imágenes arrojaron errores relativos desde tres a diez por ciento para manzanas y un poco mayores en peras (hasta 25% en uno de los montes frutales). Esto se explicó por la estructura de los montes de pera y la mayor dificultad de detección de frutos de peras en las imágenes. En casi todos los montes frutales el pronóstico tradicional fue más preciso que el obtenido a partir de imágenes, sin embargo, el costo de realización es muy superior respecto a este último. Considerando que los errores son aceptables, y que es posible mejorar el pronóstico por imágenes, representa una gran alternativa. Las estimaciones de distribución de tamaños a cosecha no representaron adecuadamente las distribuciones obtenidas realmente, lo cual se asoció a un tamaño de muestra pequeño y a errores en el diseño del experimento. A partir de los resultados surge también la necesidad de seguir trabajando a futuro en la mejora de la precisión de los algoritmos de detección de frutas a partir de imágenes y en el desarrollo de metodologías precisas de estimación de tamaños de frutos ya sea de forma manual o también a partir de imágenes. Además, sería interesante evaluar la posibilidad de construir un paquete tecnológico que permita medir (ya sea tamaños o número de frutos) y a la vez registrar las coordenadas geográficas de las respectivas mediciones para contar con datos de índices verdes de cada registro y poder incorporarlos a los pronósticos.
Acceso Abierto
Indicadores de la residualidad de fósforo (P), azufre (S) y nitrógeno (N) en suelos de la Pampa ondulada
(Facultad de Ciencias Agrarias. UNR, 2024-03-06) Biassoni, María Micaela; Salvagiotti, Fernando; Gutiérrez Boem, Flavio Hernán
Los indicadores químicos del suelo son una herramienta para evaluar la residualidad de los nutrientes en el suelo, como consecuencia de los manejos nutricionales de los sistemas de producción en el largo plazo. El objetivo general de esta tesis fue determinar los cambios en indicadores de residualidad de fósforo (P) y azufre (S) en suelos en respuesta al manejo de la fertilización con P y S en el largo plazo, y estudiar cambios en indicadores relacionados con la residualidad del nitrógeno (N) en secuencias que incluyen legumbres, para ser utilizados como indicadores de la residualidad y su impacto sobre los balances de nutrientes. Se evaluó la variación de las distintas fracciones de P y S en muestras de suelo, separadas tanto física como químicamente, luego de diez años de fertilización continua con P y S con dosis crecientes de fertilización. Además, se relacionó la biodisponibilidad de estas fracciones con el P y S absorbido por un cultivo prueba de maíz que no recibió fertilización con P y S, y que fue sembrado al finalizar el ensayo de larga duración. En el caso de la residualidad de la fertilización fosfatada, el principal destino del fertilizante con P fueron las fracciones inorgánicas lábiles y moderadamente lábiles i.e. Pi-NaHCO3, Pi-NaOH y Pi-HCl 1 M de P del suelo, mientras que, en el caso de la residualidad de la fertilización azufrada, el principal destino del fertilizante con S fueron las fracciones de S inorgánico (Si) y S ligado a ésteres (S-O-C), y en menor medida el S en la materia orgánica particulada (S-MOP). Asimismo, estas mismas fracciones estuvieron asociadas al P y S biodisponible absorbido por el cultivo prueba, demostrando ser indicadoras para evaluar los efectos residuales de la fertilización con P y S en el suelo. En relación a la residualidad del N, planteado como aquel que proviene de residuos de cultivos invernales antecesores (vicia, arveja y trigo) con diferentes relaciones C:N, con respecto al barbecho desnudo y evaluado como la respuesta a la fertilización con N en un maíz tardío siguiente, y en un cultivo de trigo posterior en la rotación, se demostró que el N aportado por los cultivos invernales leguminosos (vicia y arveja) fueron suficientes para satisfacer las demandas del maíz tardío siguiente, mostrando las mayores respuestas a la fertilización con N cuando el antecesor fue el cultivo de trigo. Sin embargo, el aporte de N residual proveniente de los cultivos de leguminosas invernales no fue suficiente para satisfacer la demanda del cultivo de trigo siguiente en la rotación. A corto plazo, sólo las formas inorgánicas mostraron diferencias entre los distintos antecesores invernales, siendo indicadoras de la residualidad de N. Con el fin de comparar los indicadores de residualidad de P y S identificados, se evaluaron distintos suelos del centro-sur de Santa Fe con distintos manejos nutricionales con P y S y a dos profundidades de muestreo, mientras que para el caso de la residualidad de N se utilizaron experimentos con distintas secuencias de cultivos con historias de legumbres previo al maíz en la rotación. En el caso del P y el S, luego de 19 años de fertilización continua con P y S, el P residual se acumuló principalmente en las fracciones Pi-NaHCO3, Pi-NaOH y Pi-HCl 1 M y el S residual en las fracciones Si y S-O-C, independientemente de la profundidad muestreada en todos los sitios estudiados, confirmando ser indicadoras de la residualidad de la fertilización fosfatada y azufrada, respectivamente. Sin embargo, las formas inorgánicas de N no mostraron diferencias entre secuencias de cultivos con legumbres previo al maíz en la rotación, debido a las limitantes hídricas en las campañas estudiadas.
Acceso Abierto
Determinación genética de caracteres de interés para el desarrollo de ideotipos de maíz destinados a la producción de bioetanol
(Facultad de Ciencias Agrarias. UNR, 2023) Farace, María del Luján; Eyhérabide, Guillermo Hugo; Percibaldi, Nora mabel
Existe un interés creciente en el reemplazo de energías no renovables por combustibles alternativos que provengan de recursos renovables, entre ellos el bioetanol a partir de productos provenientes del cultivo de maíz. En Argentina el maíz es el cereal de mayor importancia y la producción de etanol permite agregar valor a su cadena productiva. En maíz el bioetanol de primera generación (1G) se obtiene a partir del grano que proviene de cultivares híbridos que han sido seleccionados por su alto rendimiento y tolerancia a factores de estrés. En cambio, el bioetanol de segunda generación (2G) de maíz se obtiene a partir de la biomasa lignocelulósica y su elección es en función de la disponibilidad y el bajo costo, aunque en Argentina esta tecnología aún no está desarrollada. El objetivo general de este trabajo fue definir un ideotipo de maíz para la producción de bioetanol que permita sentar las bases para el desarrollo de un programa de mejoramiento genético orientado a una mayor y más eficiente producción de bioetanol. Los objetivos específicos consistieron en identificar la influencia de parámetros de calidad de grano y de biomasa y de características agronómicas y productivas sobre el rendimiento de bioetanol de primera y segunda generación en ambientes de la zona maicera núcleo de Argentina, e identificar los efectos genéticos preponderantes en cada caso. Para ello se condujeron experimentos cuyo diseño fueron en bloques completamente aleatorizados (DBCA) con dos repeticiones, en cinco ambientes del norte de la provincia de Buenos Aires. El material genético evaluado consistió en cinco líneas endocriadas de maíz desarrolladas por INTA Pergamino: L1 (LP2542), L2 (LP661), L3 (LP29), L4 (LP923) y L5 (LP214), sus diez cruzamientos entre sí y 15 híbridos comerciales. Los caracteres estudiados se agruparon en determinaciones químicas de calidad de grano (DQCG), determinaciones físicas de calidad de grano (DFCG), determinaciones químicas de calidad de biomasa (DQCB) y características agronómicas y productivas (CAYP). La caracterización de los genotipos y la asociación entre grupos de caracteres se realizaron mediante análisis factorial en grupo (GFA) empleando los BLUPs obtenidos en el análisis de varianza a través de ambientes. Se obtuvieron 𝐾 = 3 factores que agruparon las variables consideradas. El test de convergencia de las cadenas de Markov mediante un diagnóstico de Geweke, resultó de 0,0341. El factor 1 fue exclusivo de DQCG y DFCG, los factores 2 y 3 agruparon a los caracteres asociados a DQCB y a CAYP. Se identificaron dos ideotipos de maíz, destinados a la producción de biocombustible de 1G y de 2G respectivamente. Un cultivar destinado a la industria de bioetanol de 1G con rendimiento de etanol mayor a 470 l.Mg-1 , debería presentar una composición química del grano que comprenda un mínimo de concentración de almidón de 71,5 g.100 g-1 , concentración de proteína menor a 9,0 g.100.g-1 , concentración de aceite menor a 4,7 g.100.g-1 , un perfil de ácidos grasos con mayores porcentajes de ácido linoleico y menores porcentajes de ácidos palmítico y oleico. La textura del endospermo debe ser de tipo suave o harinosa presentando un peso hectolítrico menor a 76,0 kg.hl-1 , una relación de molienda menor a 3,8, un índice de flotación mayor a 70% y una densidad de grano menor a 1.2 g.ml 1 . Un cultivar destinado a la industria de bioetanol de 2G con rendimiento de etanol mayor a 519,7 l.Mg-1 , debería presentar una composición química de la biomasa con una concentración de FDN mayor a 80 g.100.g-1 y FDA mayor a 42,7 g.100.g-1 . Asimismo, se identificó que el rendimiento de etanol a partir de biomasa esta mediado por la concentración de carbohidratos estructurales y/ó la digestibilidad por lo que es deseable un cultivar con alta concentración de carbohidratos de alta digestibilidad y el menor concentración de lignina posible. Los efectos genéticos se estimaron mediante un diseño de Griffing método II y IV de efectos fijos. Se identificaron con aptitud combinatoria general (𝐴𝐶𝐺) alta y positiva a las líneas L1 y L3 para el rendimiento de bioetanol de primera generación; a las líneas L1 y L5 para el rendimiento de etanol de segunda generación; a las líneas L4 y L1 para el rendimiento de grano y a las líneas L4 y L2 para el rendimiento de biomasa. Para el rendimiento de bioetanol de primera generación prevalecieron los efectos de tipo mayormente aditivos 𝐴𝐶𝐺 y para la producción de etanol de segunda generación estuvieron presentes los efectos aditivos (𝐴𝐶𝐺) y no aditivos evaluados a través de la aptitud combinatoria específica (𝐴𝐶𝐸) con presencia de interacción genotipo por ambiente. Estos resultados son el punto de partida para lograr consolidar un programa de mejoramiento genético de maíz específico para la producción de bioetanol a partir del germoplasma de INTA, con el objetivo de alcanzar híbridos cuya producción resulte en materias primas especialmente aptas para la industria de biocombustibles que garanticen altos rendimientos con menores costos de producción.
Acceso Abierto
Aproximación ómica de las bases genéticas para la calidad diferencial del fruto en líneas casi isogénicas de tomate
(Facultad de Ciencias Agrarias, 2023-09-08) Di Giacomo, Melisa; Pereira da Costa, Javier; Rodríguez,, Gustavo
La calidad de fruto mejorada y la reducción de las pérdidas poscosecha son dos desafíos importantes para el mejoramiento del tomate destinado al consumo en fresco. Frente a la reducida calidad y variabilidad genética en el germoplasma cultivado, las especies silvestres de tomate se vuelven importantes recursos para el mejoramiento. En este trabajo de tesis se planteó como hipótesis que la introgresión de genes de la especie silvestre S. pimpinellifolium tiene el potencial de mejorar la calidad de fruto en el tomate cultivado. Con este fin se estudió una colección de 22 líneas casi isogénicas desarrollada a partir de introgresiones de la accesión silvestre LA0722 de S. pimpinellifolium en el fondo genético cultivado proveniente de Caimanta de S. lycopersicum. La líneas casi isogénicas de la colección mostraron una larga vida poscosecha, con valores entre 11 y 26 días, donde la mitad de ellas fue significativamente mayor que Caimanta (9,7 ± 0,9 días) y, a su vez, un menor ablandamiento del fruto. Por otro lado, se observó la recuperación del tamaño del fruto cultivado (con pesos entre 57 y 87 g) y la carnosidad (con espesores de pericarpio entre 0,36 y 0,65 cm), cualidades que contribuyen positivamente a las preferencias del consumidor y serían el resultado del proceso de retrocruza hacia Caimanta. A pesar de alto porcentaje del genoma cultivado recuperado en la colección de líneas casi isogénicas (86,5 - 97,1 %), se demostró que las líneas casi isogénicas conservan introgresiones silvestres adicionales a las detectadas durante su obtención, con un promedio de 3 a 13 introgresiones según la línea. El análisis reveló que introgresiones adicionales localizadas en los cromosomas 4, 5 y 11 prolongaron la vida poscosecha en comparación con el progenitor cultivado. Particularmente, se detectó una región de 7,17 Mpb en la parte superior del cromosoma 4 que incrementó la vida poscosecha en un 70 %. Estas características mejoradas hacen que las 22 líneas casi isogénicas constituyan potenciales cultivares comerciales con una mayor vida poscosecha y calidad de fruto mejorada. Otra manera de reducir las pérdidas poscosecha y mejorar la calidad es a partir de un retardo de la maduración del fruto. En esta tesis se abordó un estudio integrador sobre la maduración del tomate en dos líneas casi isogénicas. Se realizó un análisis exhaustivo que incluyó enfoques genómicos, transcriptómicos y proteómicos. Los resultados mostraron un total de 10 genes involucrados en la maduración que intervienen en el metabolismo, en el estrés biótico y abiótico, en las vías del etileno y en la remodelación de la pared celular. Del análisis se destacaron dos genes novedosos que retrasan la maduración en tomate: un factor de respuesta a etileno del cromosoma 5 (AP2/ERF) que está involucrado en la remodelación de la pared celular y que podría ser activado por una quinasa (MAPK), y otro factor de respuesta a etileno del cromosoma 3 (E4) heredado del progenitor silvestre S. pimpinellifolium. Como conclusión, el desarrollo de esta tesis permitió demostrar que las introgresiones provenientes de la especie silvestres S. pimpinellifolium portan genes que otorgan una calidad de fruto mejorada y una maduración diferencial en las líneas casi isogénicas de tomate.
Acceso Abierto
Evaluación y selección de germoplasma nativo y/o naturalizado para cubiertas vegetadas de bajo mantenimiento: avances en los aportes de servicios ecosistémicos para el desarrollo de ciudades resilientes
(Facultad de Ciencias Agrarias, 2023-07-13) Cáceres, Natalia; Imhof, Lelia; Galetto, Leonardo
Las cubiertas vegetadas, o techos verdes se emplean como herramientas de base ecológica y tecnológica para aumentar la resiliencia urbana y hacer frente al cambio climático global y ambiental. Gran parte de los servicios ecosistémicos que prestan las cubiertas vegetadas, dependen de una correcta evaluación y selección de su vegetación. No obstante, las condiciones bioambientales en la superficie de una construcción edilicia presentan importantes desafíos para las plantas, acentuándose aún más en regiones áridas y semiáridas. Por lo tanto, especies nativas y naturalizadas de la provincia de Córdoba presentan potencial de uso en cubiertas vegetadas. En este trabajo se propuso recolectar, cultivar, evaluar y seleccionar germoplasma nativo y naturalizado para cubiertas vegetadas de bajo mantenimiento, teniendo en cuenta la provisión de servicios ecosistémicos. Dado el escaso conocimiento específico en la región, se inició con la recolección de material vegetal en el noroeste y centro de la provincia de Córdoba, para su posterior evaluación en condiciones de monocultivo en sistemas de bajo mantenimiento. Las especies con éxito postcolecta se evaluaron y seleccionaron en base a la valoración de la apariencia visual, la supervivencia y la cobertura vegetal. Para la recolección del material, se partió de la hipótesis que los hábitats naturales y/o seminaturales en regiones semiáridas se asemejan a los se que presentan en las cubiertas vegetadas. Se recolectó un total de 27 especies nativas, de diferentes formas de crecimiento. Dieciséis de ellas tuvieron éxito postcolecta, y fueron caracterizadas en modulos experimentales de cubiertas vegetadas extensivas en el Campus de la Universidad Católica de Córdoba. Tres especies nativas Phyla nodiflora (herbácea rastrera), Grindelia cabrerae (herbácea alta), y Eustachys retusa (gramínea) y una especie exótica suculenta de amplio uso a nivel mundial, Sedum mexicanum, fueron seleccionadas por presentar un activo crecimiento, capacidad de resiembra y rebrote, una supervivencia > 80 % y una cobertura vegetal > 60 % después de un año de evaluación. Estas especies fueron luego evaluadas en microcosmos poli-específicos por dos años consecutivos, partiendo de la hipótesis que una mayor diversidad de especies mejora el desempeño vegetal de las cubiertas vegetadas. Los microcosmos se evaluaron a partir de los indicadores de desempeño vegetal tanto a nivel de comunidad como a nivel especie-específico. Al final del primer ciclo, se observaron diferencias significativas en la cobertura vegetal, en donde 9 de las 11 combinaciones lograron valores mayores al 80 % (p<0,05), con una supervivencia final >80 % en 6 microcosmos (p < 0,05). Al final del segundo ciclo se registró una disminución en ambas variables en todos los microcosmos. Sin embargo, cinco de ellos lograron una cobertura y una supervivencia entre 60 y 80 % (p < 0,05). Se encontraron diferencias significativas en el desempeño individual de las especies (p < 0,05), en donde E. retusa y S. mexicanum tuvieron la mayor cobertura. La presencia de estas especies es importante para optimizar el rendimiento general del microcosmos y funcionar como especies nodrizas de otras que alcanzan menor desempeño. Grindelia cabrerae fue la especie que logró menor cobertura en combinación. Sin embargo, es importante incluirla debido a su prolongada floración y atracción de visitantes florales, entre otras características. Finalmente, se evaluaron distintos atributos en una cubierta vegetada a escala real, comparando el desempeño de 22 microcosmos, desde monocultivos a combinaciones poli-específicas, utilizando 8 especies y cuatro formas de crecimiento diferentes. Se caracterizó funcionalmente a las especies y se evaluó el desempeño por un ciclo anual. Se utilizó el Índice de Desempeño Vegetal para Cubiertas Vegetadas para seleccionar las mejores combinaciones de acuerdo con cobertura vegetal final e incremento en el crecimiento, y con el menor coeficiente de variación. Para el análisis de biodiversidad se utilizaron ocho especies de plantas (S. mexicanum, S. lineare, S. reflexum, P. nodiflora, G. x hibr., G. cabrerae, E. distichophylla y Nassella tenuissima). Se determinaron 5 grupos funcionales (I: suculentas; II: herbáceas rastreras; III: G. cabrerae; IV: E. distichohylla y V: N. tenuissima). Seis microcosmos fueron seleccionados por alcanzar cobertura vegetal final >93% y el mayor incremento en el crecimiento (81 %), con la menor variación. Tres monocultivos alcanzaron valores comparables a mezclas más complejas (> 2 especies, > 2 formas de crecimiento). Sin embargo, se recomienda para el diseño de cubiertas vegetadas en regiones semiáridas el uso de combinaciones mixtas, ya que presentan mayor variedad de atributos, los cuales están asociados con la provisión de servicios ecosistémicos. Los resultados de esta Tesis contribuyen a ampliar el conocimiento sobre la selección y evaluación de especies nativas con potencial de uso en cubiertas vegetadas de bajo mantenimiento y su recomendanción en regiones semiáridas.
Acceso Abierto
Análisis genético y molecular de germoplasma de tomate con introgresión de Solanum habrochaites: mejora de caracteres relacionados con calidad de frutos
(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2023) Broglia, Viviana Gabriela; Rodríguez, Gustavo Rubén; Budde, Claudio Olaf
En los programas de mejora de tomate (Solanum lycopersicum L.) ciertos objetivos se relacionan con caracteres de calidad del fruto. Los mejoradores deben considerar aspectos demandados tanto por productores como por consumidores. Es importante la obtención de líneas que produzcan frutos de aspecto atractivo, sabor deseado, propiedades nutricionales y vida en estantería prolongada. Este último atributo cobra un valor importante porque permite que el producto llegue a los sitios de comercialización sin que se produzcan pérdidas debido al deterioro causado por el tiempo, las distancias y las formas de traslado desde los lugares de cosecha. La aplicación de procesos de mejora genética requiere la existencia de variabilidad genética, y, en el tomate cultivado, esta se ha reducido notablemente como consecuencia de los procesos de domesticación y mejora. Para ampliar la base genética pueden implementarse estrategias que permitan la introgresión de germoplasma de especies silvestres emparentadas. Y luego es necesario evaluar el efecto de estas introgresiones para reconocer el aporte de estas especies y aprovechar su uso en la obtención de materiales para la mejora. Debido a la importancia que fue adquiriendo el cultivo de tomate en NOA se inició un programa de mejora en la Universidad Nacional de Salta en la década de 1990. El objetivo inicial fue incorporar la resistencia del tomate a la polilla (Tuta absoluta Meyrick) una de las principales plagas del tomate. La estrategia se inició con cruzamientos entre Solanum lycopersicum cv. Uco Plata INTA y Solanum habrochaites S. Knapp & D. M. Spooner, y continuó con retrocruzas, cruzas y selección. A lo largo del proceso se obtuvieron genotipos con caracteres agronómicos de interés. Entre estos genotipos se destacó la línea de premejora FCN 93-6-2, que además de resistencia a polilla del tomate evidenció mejora en algunos caracteres de calidad de fruto. Se evaluaron líneas comerciales que contribuyan al aumento del tamaño del fruto y se seleccionó el cv LC 138 (INTA La Consulta – Mendoza). Para avanzar en el proceso de mejora se planteó estimar el grado de introgresión del genoma de Solanum habrochaites en la línea de premejora y efectuar el análisis de las bases genéticas relacionadas con caracteres de calidad de fruto considerando la F1 y F2 del cruzamiento entre FCN 93-6-2 y LC 138. Los objetivos fueron: 1. Caracterizar fenotípicamente las líneas FCN 93-6-2 y LC 138. 2. Evaluar fenotípicamente la F2 obtenida a partir del cruzamiento entre estas líneas para caracteres de calidad de fruto y vida en estantería. 3. Analizar modos de herencia de esos caracteres. 4. Estimar el grado de introgresión del genoma de Solanum habrochaites en FCN 93-6-2 y delimitar las regiones cromosómicas provenientes de la especie silvestre. 5. Evaluar con marcadores moleculares la población segregante F2 e identificar QTLs para caracteres de calidad de fruto. Se observaron diferencias significativas entre los progenitores en el 81,25% de los 32 caracteres fenotípicos analizados: vida en estantería (VE), deshidratación (Dhc, Dha, Dhr), consistencia (Cons) al momento del descarte, peso del fruto (Pf), altura (Alt), diámetro (Diam), forma (For), contenido de sólidos solubles (SS), concentración de licopeno (CLi), pH, color (Col, X, Y, Z, L, a*, b*, Chroma y Hue), dureza (Dur), firmeza de la pulpa (Fir), número de lóculos (Nl), espesor del pericarpio (Ep); y propiedades biomecánicas (Esfuerzo de rotura: Er, Fuerza máxima: Fmax y Módulo de Young: MY). La línea de premejora FCN 93-6-2 duplicó la VE de LC 138, y tuvo frutos de color rojo más intenso, mayor SS, CLi, Dur y menor MY. Mientras que LC 138 presentó valores medios más altos en todas las variables asociadas a tamaño. No se observó efecto de interacción genotipo por año en VE, Pf y Diam. En F1 se detectó heterosis para VE, Col, pH, CLi. En el análisis de F2 el 86% de las heredabilidades estimadas fueron entre moderadas a altas. Se detectó segregación transgresiva para VE, Diam, Col, SS, pH, Ep y Dur respecto a FCN 93-6-2, para b* y Chroma, respecto a LC 138, y para Hue y CLi respecto a ambos progenitores. También se detectaron efectos aditivos positivos de alelos silvestres en variables que estiman el color del fruto y con efectos aditivos negativos en variables asociadas al tamaño (Diam, Alt). Entre las correlaciones genéticas positivas estimadas se destacan las de variables de tamaño (Pf y Diam) con VE. En cuanto a la evaluación molecular, a partir de 167 SSR informativos se observó que FCN 93-6-2, según las distancias estimadas entre SSR probados, posee 56,9 cM (4,57%) introgresados del de genoma de S. habrochaites. Estos SSR delimitaron cuatro introgresiones: tres en el cromosoma 11 con dos en el brazo corto y el otro en el brazo largo y una en un extremo el cromosoma 5. A partir del análisis de la F2, 11 variables se asociaron al menos a un marcador SSR. Se detectaron QTLs para VE, variables relacionadas a este carácter (Dhc y Dhr), Dur, color del fruto a través de algunas variables de espacio color y SS. La localización de varios QTLs para un mismo carácter evidenció aportes diferenciales de estas regiones del genoma en especial en la determinación de VE y SS.
Acceso Abierto
Análisis comparativo de diferencias de rendimiento entre sorgo y maíz
(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2022) Parra, Gonzalo; Gambin, Brenda L.; Borrás, Lucas
Los cultivos de maíz y sorgo tienen una amplia difusión en Argentina, pero históricamente el sorgo ha ocupado un puesto muy distinto al actual. Esta tesis busca comparar ambos cultivos usando diferentes aproximaciones: datos públicos de rendimiento a nivel de productor, datos experimentales de rendimiento con ambos cultivos creciendo en simultaneo y bajo un mismo manejo, y datos experimentales comparando la biomasa remanente de ambos cultivos. Estudios previos mostraron que la ganancia genética en rendimiento ha sido muy superior en maíz comparada con sorgo, aumentando su rendimiento potencial y estabilidad frente a condiciones de stress hídrico y de nutrientes. La hipótesis de trabajo es que el rendimiento de maíz es actualmente superior al de sorgo en ambientes de más de 4000 kg ha-1 , y que la ventaja del cultivo de sorgo reside principalmente en la cantidad y calidad del rastrojo remanente. Ambos cultivos evidenciaron rendimientos similares en la década de 1970, pero la evolución del rendimiento a nivel de productor fue muy distinta entre cultivos a partir de esa fecha. El rendimiento de maíz a nivel nacional se incrementó a una tasa promedio de 110 kg ha-1 año-1 , mientras que la tasa de incremento del rendimiento de sorgo fue considerablemente menor, promediando 62 kg ha-1 año-1 . La diferencia en favor del maíz fue más evidente a partir de mediados de la década de 1990, con la introducción de materiales modificados genéticamente. El incremento del rendimiento en favor del maíz fue acompañado de mayor estabilidad (0,18 y 0,15% año-1 para maíz y sorgo, respectivamente) y mayor superficie sembrada en todas las zonas productivas de Argentina (3,8 Mha en 2016), y va de la mano de una contrastante inversión de tecnología (principalmente mejoramiento genético y biotecnología) entre cultivos. Estos resultados concuerdan con aquellos obtenidos al comparar ambos cultivos en las mismas condiciones ambientales. La diferencia de rendimiento (maíz menos sorgo) osciló entre -0,3 y 4,8 Mg ha-1 , y fue significativamente mayor en maíz excepto en uno de los ambientes explorados. La diferencia a favor del cultivo de maíz aumentó a medida que mejoraron las condiciones ambientales, evidenciando el mayor potencial de rendimiento de maíz. El rendimiento de indiferencia por debajo del cual el sorgo superó al maíz fue de solo ~1800 kg ha-1 , lo que concuerda con la mayor tolerancia a estrés de los híbridos comerciales actuales de maíz. El sorgo presentó valores de índice de cosecha bajos y poco estables cuando se lo comparó con maíz. Por último, la biomasa remanente fue mayor en sorgo que en maíz (12,8 y 10,1 t ha-1 , respectivamente), pero más lábil, resultado que presenta nuevos interrogantes por sus implicancias prácticas. La principal conclusión de esta tesis es que es necesario generar mayor inversión en genética y tecnología en el cultivo de sorgo, aunque el mismo tiene que ser acompañado con otros mecanismos que motiven su implantación. El mejoramiento debería focalizarse en aumentar la partición reproductiva en el cultivo de sorgo, y la difusión del cultivo debería concentrarse en los ambientes más restrictivos y frágiles ambientalmente, donde todavía es posible una ventaja en rendimiento y donde la biomasa remanente del sorgo respecto al maíz le genera un beneficio adicional.
Acceso Abierto
Pastizales naturales como fuente de energía renovable
(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2023) Jozami, Emiliano; Feldman, Susana R.; Civit, Bárbara M.
El calentamiento global tiene origen en las emisiones de gases de efecto invernadero cuyo aporte antrópico ha crecido notablemente desde la revolución industrial. El sector que más aporta a estas emisiones es el energético por ello, a nivel global se están investigando alternativas para reemplazar a los combustibles fósiles por fuentes de energía renovable. En esta Tesis se evalúa un recurso biomásico muy abundante en la provincia de Santa Fe: pastizales naturales (espartillares) de los Bajos Submeridionales en los cuales Spartina argentinensis (espartillo) es la especie dominante. Se han evaluado, mediante la metodología de Análisis de Ciclo de Vida, tres alternativas para aprovechar bioenergéticamente esta especie sin cambiar el uso actual del suelo: (i) bioelectricidad inyectada a la red (Unidad funcional: inyectar MWh de electricidad a la red), (ii) calor domiciliario (Unidad funcional: entregar MJ de calor útil para calefacción en el sector residencial) y (iii) bioetanol (Unidad funcional: producir MJ de combustible líquido para ser utilizado en el transporte vehicular). Los tres escenarios fueron contrastados con los escenarios actuales basados mayoritariamente sobre energía fósil. Se consideraron dos categorías de impacto: (i) cambio climático mediante el indicador Global Warming Potential (GWP, potencial de calentamiento global) con un horizonte de años, y (ii9 uso de energía evaluando dos indicadores: Cumulative Energy Demand (CDE, demanda de energía acumulada) y Energy Return on investment (EROI, tasa de retorno de la inversión energética). En todos los escenarios bioenergéticos, la quema del pastizal natural, es reemplazada por la cosecha de un 50% de la biomasa evitando emitir a la atmósfera una gran cantidad de gases de efecto invernadero (GEI) a causa de estas quemas. La bondad ambiental de la bioelectricidad fue muy dependiente de la eficiencia en el aprovechamiento del calor de cogeneración; no obstante, incluso el escenario más pesimista tuvo un GWP negativo (es decir que el sistema disminuye las concentraciones de CO2eq de la atmósfera) y presentó un EROI de 6: por cada unidad energética requerida por el sistema producto, se producen 6 unidades. Ambos indicadores mejoraron notablemente en los casos de mayor aprovechamiento del calor de cogeneración. El resultado fue también muy favorable en el escenario bioenergético de calefacción residencial con pellets al compararlo con el sistema actual basado sobre la calefacción con gas natural. Por cada MJ de calor útil entregado, se sustraen de la atmósfera 5,12 gramos de CO2eq y, para obtener esta energía, sólo se emplean en el sistema 0,27 MJ resultando el EROI equivalente a 3,5. El caso de producción de bioetanol fue muy dependiente de los datos considerados para la etapa industrial, porque hay una variación importante en la bibliografía. Un factor fundamental para obtener menores impactos ambientales es que los requerimientos energéticos de la planta sean abastecidos por los subproductos de la producción de bioetanol: fundamentalmente lignina y residuos sólidos de la hidrólisis. En el caso mencionado, la producción de bioetanol de espartillo sería carbono negativa: 50 gramos de Co2eq por cada MJ de biocombustible. Lo mismo sucede con la categoría de impacto “uso de energía”: los valores calculados en esta Tesis resultan favorables (EROI superiores a 1) cuando se comparan con el sistema actual y podrían mejorar más si se autoabastecen los requerimientos energéticos de la planta industrial. En caso de adoptarse alguno de los escenarios bioenergéticos propuestos, resultará necesario identificar áreas con mayor disponibilidad de biomasa puesto que un bajo rendimiento de cosecha elevará proporcionalmente todas las cargas ambientales de la etapa de campo. Por ello, se evaluó la posibilidad de predecir la disponibilidad de biomasa de S. argentinensis mediante cámaras espectrales montadas en un dron, con el objetivo de poder obtener un modelo predictivo extrapolable a una mayor escala mediante imágenes satelitales. El modelo obtenido para estimar la biomasa total del espartillo permitió explicar el 62% de si variabilidad. Las fracciones de la biomasa verde y senescente pudieron ser predichas con mayor precisión, presentando un R2 de 66% para cada una de ellas. La raíz del error cuadrático medio normalizado (NRMSE por sus siglas en inglés: Normalized root mean square error) fue de 24%, 30% y 27% para biomasa total, senescente y verde, respectivamente.
Acceso Abierto
Estudios genéticos de Festuca alta (Festuca arundinacea schreb. var arundinacea) bajo condiciones de estrés por salinidad y sequía
(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2023) Palacios, Natalia Soledad; Andrés, Adriana Noemí; Díaz Paleo, Antonio Horacio
Las pasturas cultivadas constituyen uno de los componentes principales en la alimentación de la ganadería argentina, la que en los últimos años fue reordenada en ambientes de menor potencial productivo por efecto de la expansión agrícola. Particularmente, la superficie sembrada con pasturas en la Región Pampeana fue desplazada hacia ambientes afectados por anegamiento temporario, salinidad, alcalinidad y sequías transitorias. La salinidad y la sequía constituyen la principal causa de pérdidas en los cultivos ya que impiden el desarrollo del potencial genético debido a que afectan negativamente el crecimiento, la producción de biomasa y el rendimiento de semillas. Las pasturas compuestas por gramíneas perennes como la festuca alta (Festuca arundinacea Schreb. Var arundinacea) son una herramienta valiosa para mejorar la capacidad productiva en los ambientes marginales. Los objetivos generales de la presente tesis fueron determinar la magnitud de la variabilidad genética entre y dentro de nueve poblaciones de festuca alta colectadas en los ambientes periféricos al nicho ecológico determinado en la región pampeana y analizar fenotípica y genéticamente el crecimiento inicial de familias de medio-hermanos (FMH), derivadas de dichas poblaciones, en condiciones de salinidad y sequía. Para esto se condujeron cinco experimentos; el primero y segundo experimento consistieron en la colecta y determinación de la variabilidad genética a nivel agronómico y molecular de las poblaciones; el tercer experimento estudió la respuesta a la salinidad en el crecimiento inicial de FMH en hidroponia (0mM, 250mM y 500mM de NaCl); el cuarto experimento estudió la respuesta a la sequía en el crecimiento inicial de las mismas familias y el quinto experimento consistió en la caracterización molecular de las FMH seleccionadas por su tolerancia o susceptibilidad a la salinidad y/o sequía. Los resultados obtenidos en los experimentos 1 y 2 detectaron una importante variabilidad fenotípica y molecular entre y dentro de las poblaciones colectadas, las cuales podrían estar sujetas a procesos micro evolutivos de expansión de la especie hacia ambientes restrictivos. A través del análisis de Procrustes Generalizado se observó un alto consenso en el ordenamiento de las FMH confirmando la utilidad de la evaluación morfológica y molecular en la caracterización de las poblaciones. El experimento realizado en condición de salinidad detectó una respuesta diferencial de las familias a los tratamientos impuestos y las estimaciones de heredabilidad en sentido estricto expresaron un importante componente heredable, principalmente en la condición salina intermedia (250mM de NaCl). Se seleccionaron FMH tolerantes y susceptibles al estrés a través del Indice de Tolerancia. El estudio de las familias en condición de sequía detectó diferencias en caracteres de crecimiento inicial, aunque las estimaciones de las varianzas y la heredabilidad de las variables de producción de forraje fueron moderadas a bajas; probablemente porque la inducción de sequía fue moderada. A través del Indice de Tolerancia se seleccionaron FMH tolerantes y susceptibles. El último experimento permitió detectar 12 alelos con efectos significativos, lo que indicaría la relación con la tolerancia o susceptibilidad a salinidad y/o sequía. En términos generales la presente tesis doctoral generó conocimientos y aportó germoplasma utilizable en futuros programas de selección y obtención de cultivares de festuca alta tolerantes a salinidad y sequía, que resulten productivamente útiles en diferentes sistemas ganaderos de la Argentina
Acceso Abierto
Zonificación agroecológica del partido de Tandil e incidencia de las transformaciones agropecuarias sobre los servicios ecosistémicos (1989-2004-2019)
(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2022) Somoza, Ailín; Vazquez, Patricia; Zulaica, Laura
La actividad agrícola aumenta la productividad y rentabilidad a la vez que incrementa los costos ambientales. Sin embargo, si la sustentabilidad de los agroecosistemas se ve alterada, a partir de la expansión e intensificación productiva, éstos se convertirán en sistemas degradados y dejarán progresivamente de proveer servicios ecosistémicos. Esta insuficiencia tiende a generar la reducción de la capacidad inherente a los ecosistemas de sostener no sólo la actividad económica sino también del resto de actividades humanas. El objetivo de esta investigación es evaluar la incidencia de las transformaciones agroproductivas temporalmente (1989 – 2004 - 2019) sobre la provisión de servicios ecosistémicos en las Unidades Ambientales de Tandil, a fin de detallar estrategias que contribuyan a la planificación ambiental de los recursos naturales de un área representativa de la Región Pampeana Austral. Para ello, en primera instancia se definieron trece Unidades Agroecológicas, zonas homogéneas en cuanto a sus principales características ecológicas y agrarias. Las unidades pertenecientes al sistema de serranías resultan más vulnerables debido a la escasa profundidad de las formaciones superficiales. En áreas de Llanura periserrana y de Planicie distal los elementos más vulnerables son las lomas con pendientes que si bien en condiciones naturales presentan una susceptibilidad a la erosión relativamente baja la sustitución de la vegetación nativa por agroecosistemas ocasiona que la vulnerabilidad se incremente e intensifique con el proceso de agriculturización. En segunda instancia las Unidades de Agriculturización, derivadas del análisis de clasificaciones supervisadas y relevamientos de campo, permitieron conocer cómo ha sido la dinámica del arraigo del modelo del agronegocio en el territorio y la adopción de paquetes devenidos de la Revolución Verde desde 1989 hasta 2019 de acuerdo a las particularidades agroecológicas de los distintos paisajes del Partido. La mayor parte del territorio exhibe una agriculturización de intensidad alta asociada en una segunda etapa a la expansión de la actividad a sectores de mayores riesgos productivos y ecológicos. En tercera instancia la fusión de aspectos ecológicos, productivos y asociados a la dinámica e intensidad del proceso de agriculturización en Sistemas de Información Geográfica dio lugar a ocho Unidades Ambientales. El análisis integrado de distintos atributos permitió el reconocimiento de potencialidades y restricciones de las unidades territoriales para tender a la sustentabilidad agroproductiva. En la Llanura periserrana, las UA1, UA2 y, en menor media la UA3, han sido el escenario donde las mutaciones descriptas fueron radicales. La superficie correspondiente a dichas unidades ha sido convertida en más del 75% entre 1989 y 2019. Las UA4, UA5 y UA6, ubicadas en la Planicie distal, son áreas de PyP en la cuales la actividad ganadera aún persiste (no sólo intensivamente en sistemas de engorde a corral). En las Serranías, las UA 7 y UA8 poseen áreas de pastizales naturales en donde deberían enfocarse posibles actividades de conservación de vegetación nativa. Debido a sus peculiaridades ecológicas son las unidades de mayor vulnerabilidad ante el avance agrícola. Luego, fueron empleados indicadores de sustentabilidad para determinar cuáles son las áreas de paisaje donde la aplicación de criterios referidos a la planificación y gestión ambiental es crucial. Particularmente, se evalúa el estado de provisión de servicios de conservación de la biodiversidad, de la calidad de suelo y agua, de conservación del stock de carbono orgánico del suelo y de control de la erosión hídirca. Los indicadores empleados fueron fusionados en un Índice de Provisión de Servicios Ecosistémicos de Regulación. Por otro lado, considerando los agroecosistemas como sistemas ambientales resultó pertinente contemplar no sólo cuestiones biofísicas relacionadas a su desempeño ambiental sino también características sociales y culturales expresadas mediante el Índice de Provisión de Servicios Ecosistémicos Culturales que expone, durante los últimos 30 años, que las transformaciones en la estructura agraria han generado un deterioro en la provisión de éstos servicios y que son la traducción social de los impactos asociados a la adopción del modelo de agronegocio. Finalmente, fueron listadas estrategias de planificación ambiental rural para la gestión que contribuyan particularmente al sostenimiento de las funciones y servicios de los ecosistemas del Partido y a la sustentabilidad agroecológica de la región. Se espera, a partir del diagnóstico ambiental agroecológico del área de estudio, favorecer e incentivar el desarrollo de esfuerzos conjuntos (por parte de productores individuales y de instituciones municipales y estatales) que motoricen cambios paulatinos, y no drásticos, tendientes a la adopción de prácticas de manejo que ayuden a preservar uno de los pilares de la producción agrícola de nuestra región que son los servicios ecosistémicos.
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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, Guillermo
El 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.
Acceso Abierto
Desarrollo de cultivares nacionales de espárrago: divergencia y heterosis para carateres asociados a la productividad
(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2023) Amato, Lucía Dolores; López Anido, Fernando S.; Martín, Eugenia A.
El espárrago cultivado, Asparagus officinalis L., es una especie monocotiledónea, diploide (2n=20), perenne y dioica. Actualmente es cultivada en todo el mundo, para su consumo en fresco, congelado y enlatado; y se encuentra en una nueva etapa de expansión que responde a la demanda de alimentos con calidad nutricional. Si bien Argentina se ubica dentro de los 15 países con mayor producción de espárrago, su productividad ha permanecido estable, sin incrementos del rendimiento en los últimos 30 años. A lo largo del mejoramiento de esta especie se han desarrollado diferentes tipos de materiales, buscando aumentar el rendimiento y la uniformidad del cultivo; sin embargo, los mismos cultivares permanecen en producción hace varias décadas. Alcanzar niveles de producción competentes a nivel mundial, exige la no reproducción rutinaria de materiales introducidos; y mantener un progreso continuado, basado en el mejoramiento genético y la adaptación local del cultivo. En este contexto, se ha propuesto asistir al desarrollo de cultivares nacionales de espárrago, evaluando la divergencia y la heterosis para caracteres asociados a la productividad. Se planteó como hipótesis que en el espárrago existe una asociación entre la distancia genética y la heterosis para los caracteres productivos, factible de ser explotada para la obtención de híbridos de alto rendimiento entre materiales de distintos orígenes. Se trabajó con materiales de acceso libre para mejoradores de espárrago, que provienen de una extensa búsqueda entre los bancos de germoplasma con accesiones de espárrago disponibles y públicas. Las accesiones parentales fueron 12, de 11 orígenes distintos (Reino Unido, Países Bajos, España, Turquía, República Checa, Alemania, Rusia, Suecia, Dinamarca, Francia, Estados Unidos). A través de cruzamientos dialélicos sin recíprocos, se generaron 43 híbridos experimentales. Los materiales (parentales, híbridos y testigos) se encuentran implantados desde el año 2018, en un diseño en bloques completamente aleatorizado, con tres repeticiones; en la Sección de Horticultura del Campo Experimental Villarino, en la Facultad de Ciencias Agrarias - Universidad Nacional de Rosario. Se realizó una evaluación fenotípica de los materiales; se midió peso, calibre y calidad de turiones, número de turiones totales y comerciales por planta, rendimiento total y comercial, precocidad, altura a la primera ramificación y altura de planta; se realizó una prueba de comparación de valores medios; y estudios con múltiples variables mediante Análisis de Componentes Principales. Se estimó el porcentaje de heterosis con respecto al mejor padre; porcentaje de heterosis útil, con respecto al testigo comercial Atticus; y se evaluaron aptitudes combinatorias generales y específicas. Al mismo tiempo, se realizó una evaluación genotípica de las accesiones de espárrago, se calculó la distancia genética entre accesiones mediante marcadores SRAP; conociendo la relación genética entre ellas, mediante un Dendograma y un Análisis de Coordenadas Principales. Por último se evaluó la asociación entre la distancia genética de los parentales, y la heterosis de sus respectivas cruzas. Se obtuvieron híbridos experimentales con altos valores de heterosis con respecto al mejor padre; y competentes con el testigo comercial. Se encontraron materiales parentales con altas aptitudes combinatorias generales y específicas, distinguiéndose como posibles progenitores en programas de obtención de híbridos. Pueden considerarse como poblaciones base apropiadas a los materiales UC 157 (ID 13) y KBF (ID 1), cruzadas con Argenteuil (ID 12), Limburgia (ID 3) y Espárrago de Navarra (ID 4). La cruza "12 (Argenteuil) x 13 (UC 157)" expresó las mejores performance para todos los caracteres evaluados, superó al testigo comercial Atticus y alcanzó valores de heterosis con respecto al mejor padre superiores al 300%. Se determinó que la base genética del espárrago no es tan estrecha como se creía; y no se encontró un claro agrupamiento de las accesiones por orígenes geográficos. La distancia genética no presenta correlación significativa con ninguna de las heterosis calculadas para las diez variables consideradas en el trabajo de tesis. A partir de nuestros resultados, no podemos confirmar que la distancia genética y la heterosis para caracteres asociados a la productividad en espárrago, estén correlacionadas.
Acceso Abierto
Estudio filogenético y biogeográfico del género Celtis L. (Cannabaceae) en el cono sur Sudamericano
(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2022) Chamorro, Débora Cintia; Prado, Darién Eros; Ortiz, Juan Pablo Amelio
En el Cono Sur Sudamericano (conformado por Argentina, sur de Brasil, Chile, Paraguay y Uruguay) el género Celtis L. (Cannabaceae) está representado por alrededor de siete taxones de árboles y arbustos, usualmente denominados ‘talas’, que se distribuyen en el Espinal, Chaco y en los Bosques Secos Estacionales Neotropicales (BSEN). Las especies del género tienen gran importancia fisonómica en los tipos de vegetación en los que sus especies aparecen; los 'talas' son característicos del estrato arbustivo de los bosques del Espinal, del Chaco y de la Selva Pedemontana del Noroeste Argentino (NOA) y de la Selva Paranaense del Noreste Argentino (NEA). Los criterios morfológicos para diferenciar las especies han cambiado notoriamente a lo largo de los años. La última revisión de Celtis subg. Mertensia Planch. (Berg y Dahlberg, 2001) al que pertenecen casi todas las especies de América del Sur, aumentó la polémica al establecer sinonimias entre entidades diferenciables a campo. Por ejemplo, Berg y Dahlberg (2001) sinonimizaron C. pallida var. discolor Hunz. & Dottori en C. chichape; C. pallida Torr. var. pallida y C. tala en C. ehrenbergiana (Klotzsch) Liebm., mientras que C. spinosa Spreng. y C. spinosissima (Wedd.) Miq. fueron sinonimizadas en C. iguanaea (Jacq.) Sarg. Se pretenden resolver estos problemas taxonómicos por medio de un estudio morfológico y filogenético molecular combinado, junto con un análisis biogeográfico con el fin de poner a prueba varias hipótesis fitogeográficas. Se recorrieron 14 provincias de Argentina, cuatro departamentos de Paraguay y partes del estado de São Paulo, Brasil. En estos recorridos se colectaron y muestrearon 194 especímenes, pre-identificados del siguiente modo: 56 como Celtis tala, 67 como C. pallida, 25 en el complejo C. brasiliensis/C. pubescens, 28 como C. chichape, y 10 como C. iguanaea. Además, hubo ocho colectas que no se pudieron pre-determinar y que adjudicamos a priori a distintas morfoespecies (C. sp. 1, C. sp. 2 y C. sp. 3) o al grupo indeterminado (como C. sp. los ‘indet.’). También se consultaron 19 herbarios nacionales e internacionales. Para el análisis morfológico se emplearon tanto colectas propias como ejemplares de herbarios. Se consideraron 73 caracteres cualitativos y cuantitativos, tanto vegetativos como reproductivos. El análisis multivariado (ACP), sobre esas 73 variables correspondientes a 161 individuos, arrojó que las dos primeras dimensiones juntas resumen aproximadamente más del 58% de la varianza observada. El posterior agrupamiento jerárquico define siete grupos de morfoespecies: C. brasiliensis/C. pubescens, C. chichape, C. iguanaea, C. pallida var. discolor, C. pallida var. pallida, C. sp. 3 y C. tala. Los marcadores moleculares utilizados para el análisis filogenético fueron los cloroplásticos matK, psbA-trnH, rpl14-rpl36, rps16, trnL-F, y nucleares FA16180b, ITS y 26S. Se emplearon 45 muestras propias de Celtis y otras accesiones se obtuvieron de Genbank. La mejor calidad de ADN se obtuvo usando el kit comercial DNAeasy Plant Mini Kit. A pesar de que los protocolos de extracción y amplificación por PCR fueron optimizados, el material presentó ciertas dificultades en la amplificación y secuenciación de algunos marcadores. Los resultados del análisis filogenético molecular y morfológico combinado dan como resultado que Celtis conforma un grupo monofilético en relación a géneros cercanos, confirmando la hipótesis original. Lo mismo se observa en el árbol filogenético resultado del análisis de los marcadores FA16180b, psbA-trnH e ITS, donde además se muestra cómo se separan con un alto soporte (valores de bootstrap mayores a 70%) 14 taxones diferentes de Celtis para Sudamérica (C. chichape, C. clausseniana, C. pallida var. discolor, C. pallida var. pallida, C. serratissima/C. sp. 3, C. spinosa/C. sp. 4, C. spinosissima, C. tala, C. sp. 1=C. sp. 2, C. sp. 5, C. sp. 6, C. sp. 7 , C. sp. 8 y C. sp. 9). A partir de este análisis, se rehabilita y se describe Celtis lancifolia (Wedd.) Miq. para el Cono Sur (C. sp. 1 y C. sp. 2). Para el análisis biogeográfico se recopiló información de 1.515 ejemplares del género. Se construyeron mapas de distribución en relación a los biomas donde ocurren las especies. El análisis de riqueza de especies aplicando una cuadrícula sobre el territorio del Cono Sur considerado (número de especies y presencia–ausencia), indicó a la zona comprendida entre el límite de Jujuy y Salta y hasta Catamarca más al sur, como la región que presenta la mayor diversidad de especies del género; allí se hallan hasta cinco taxones diferentes de Celtis, lo que indica que esta región sería un área de endemismo y posible centro de diversificación para el género. Por otra parte, mediante un cladograma de área, se observa que las especies típicamente chaqueñas se separan claramente del resto y particularmente de C. clausseniana, que es exclusiva de BSEN. De esta manera se confirma la hipótesis planteada en cuanto a que las especies muestran un patrón evolutivo coincidente entre su filogenia y su biogeografía, y que el Chaco y los BSEN son entidades florísticas diferenciadas.
Acceso Abierto
Desarrollo de poblaciones multiparentales como fuente de nuevos recursos genéticos para el mejoramientoi del girasol
(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2022) Domínguez, Matías; Paniego, Norma Beatriz; Cervigni, Gerardo Domingo Lucio
El área de cultivo de girasol en Argentina, se extiende entre los 24 y 38 grados de latitud sur, abarcando una amplia gama de ambientes. La plasticidad del cultivo en su adaptación a diversas condiciones agroecológicas lo convierte en el segundo cultivo oleaginoso en importancia después de la soja. Desde fines de la década del 90´ el cultivo de girasol fue desplazado a zonas con menor potencialidad productiva a causa de adversidades bióticas y abióticas que limitan los rendimientos obtenidos. Las principales enfermedades del girasol son la roya negra causada por Puccinia helianthi, downy mildew causado por Plasmopara halstedii, marchitez anticipada causada por Verticillium dahliae, el cancro del tallo y del capítulo causado por Diaporthe helianthi y la podredumbre húmeda del capítulo causada por Sclerotinia sclerotiorum. La diversidad de ambientes y de estreses a los que se ve expuesto el cultivo de girasol han impulsado los estudios de las bases genéticas de la resistencia a estreses bióticos y abióticos para poder lograr genotipos de mayor adaptabilidad, estabilidad y rendimiento. La identificación de los factores genéticos responsables de la expresión de características de interés agronómico se basa en la disponibilidad de colecciones de germoplasma de base genética amplia. El desarrollo de la genómica en los últimos años favoreció la caracterización de la diversidad genética presente en estas colecciones y la implementación de diferentes estrategias de mejoramiento basado en poblaciones no estructuradas y más recientemente en poblaciones estructuradas a partir del cruzamiento de múltiples líneas parentales. Las poblaciones multiparentales de tipo MAGIC por sus siglas en inglés “Multiparent Advanced Generation Inter-Cross populations” han surgido como una alternativa en el estudio de QTLs ofreciendo características intermedias entre las poblaciones biparentales y los paneles de asociación en términos de diversidad, potencia y resolución. El objetivo general de la presente Tesis fue diseñar, construir y caracterizar poblaciones multiparentales de girasol para complementar la plataforma actual de recursos genéticos del programa de mejoramiento de INTA para el estudio de regiones genómicas de interés agronómico. Se desarrollaron dos poblaciones MAGIC a partir de 8 líneas endocriadas mantenedoras de la fertilidad. Las líneas seleccionadas para la formación de las poblaciones presentan características diferenciales para distintos caracteres de interés para el mejoramiento del cultivo. Se priorizó la elección de materiales caracterizados en estudios previos del grupo girasol de INTA frente a las enfermedades marchitez anticipada por V. dahliae y podredumbre húmeda del capítulo por S. sclerotiorum. También, fueron considerados otros caracteres de interés como la resistencia a Downy mildew, el contenido de aceite, la composición de ácidos grasos, la senescencia, el ciclo y la aptitud combinatoria. En la campaña 2020/21 se completó el segundo ciclo de autofecundaciones avanzando ambas poblaciones al estado de F3 y obteniéndose 1161 familias para la población MAGIC1 y 1497 familias para la población MAGIC2. Fueron genotipadas las líneas parentales de ambas poblaciones y los híbridos de 2, 4 y 8 vías obtenidos en las etapas de desarrollo a través de la técnica de doble restricción enzimática para reducir la complejidad del genoma seguida por secuenciación de alto rendimiento. En esta instancia de desarrollo de las poblaciones, los datos genotípicos contribuyeron a testear la calidad de las líneas parentales altamente homocigotas, evaluar la diversidad genética entre ellas y la reconstrucción de haplotipos indicando la efectividad de los cruzamientos y el potencial de las poblaciones para el mapeo fino de QTLs. Las familias F2 de ambas poblaciones MAGIC fueron caracterizadas fenotípicamente en INTA Pergamino en la campaña 2020/21 para caracteres de interés agronómico como floración, altura del ápice de la lámina en relación al nivel de inserción del pecíolo en el estrato superior de la planta, inclinación del capítulo y altura de planta. La población MAGIC2 fue caracterizada por su respuesta frente a la marchitez anticipada en el infectario natural de INTA Balcarce en la campaña 2020/21. Los resultados obtenidos confirmaron la variabilidad fenotípica de las poblaciones, permitieron identificar grupos de familias con respuesta contrastante a la marchitez anticipada y demostrar el potencial de ambas poblaciones para su utilización en futuros estudios de mapeo fino de QTLs. Asimismo, en este experimento fue evaluada la implementación de imágenes multiespectrales obtenidas por drones para el fenotipado de la marchitez anticipada en girasol. Los resultados obtenidos revelaron el potencial que tiene la implementación de índices de vegetación para el fenotipado de la marchitez anticipada en girasol y la utilización de modelos de aprendizaje que permiten, en base a la información aportada por los índices espectrales, poder clasificar genotipos de girasol como tolerantes o resistentes a la enfermedad. La construcción y caracterización de las poblaciones MAGIC presentadas en esta Tesis, constituyen recursos genéticos únicos hasta el momento para el mejoramiento del cultivo a nivel nacional e internacional.
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Caracterización genética, transcriptómica y metabólica de cinco cultivares de tomate discrepantes para caracteres de fruto y su comportamiento en condición híbrida
(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2022) Fortuny, Agustina Paula; Zanor, M. Inés; Rodríguez, Gustavo R.
El tomate (Solanum lycopersicum L.) es uno de los cultivos hortícolas más importantes a nivel mundial, ya sea a nivel productivo como por el valor nutricional del fruto. La heterosis y el efecto recíproco son dos fenómenos biológicos reportados que podrían afectar los atributos internos y externos de frutos carnosos. La heterosis existe cuando el híbrido F1 tiene un fenotipo superior a sus líneas parentales. La presencia de efecto recíproco implica la existencia de diferencias fenotípicas entre híbridos recíprocos, los cuales son obtenidos al invertir la dirección del cruzamiento de los genotipos. Los objetivos principales de este trabajo fueron evaluar en condición híbrida el comportamiento de cinco cultivares de tomate con distintos orígenes genéticos y explorar los mecanismos genéticos de la heterosis y los efectos recíprocos en tomate para diferentes caracteres de fruto. En primera instancia, cinco cultivares (Querubín FCA [Q], Gema FCA [G], la RIL17, Purple Pear [PP] y Green Zebra [GZ]) fueron crecidos en dos ambientes de cultivo para estimar la influencia del ambiente en sus fenotipos. Se evaluaron 12 caracteres agronómicos en frutos al estado pintón y rojo maduro, y 28 metabolitos identificados y estimados en frutos al estado rojo maduro utilizando la técnica de resonancia magnética nuclear de protón. Dado que el componente genotipo fue más importante que el ambiental, los 40 caracteres fueron posteriormente medidos en los 20 híbridos resultantes del cruzamiento de las cinco líneas parentales siguiendo un diseño dialélico completo en invernadero. Los híbridos mostraron una diversidad fenotípica más amplia que los genotipos parentales. Los caracteres morfológicos estuvieron más influenciados por la aptitud combinatoria general, mientras que para la mayoría de los metabolitos tuvo mayor relevancia la aptitud combinatoria específica. En general, predominaron las acciones génicas no aditivas, por ejemplo, dominancia completa para caracteres agronómicos, ácidos orgánicos y otros, y sobredominancia para aminoácidos y azúcares. Interesantemente, los metabolitos, principalmente aminoácidos, mostraron mayor heterosis y efecto recíproco que el resto de los caracteres evaluados. Se encontraron numerosas correlaciones fenotípicas significativas. Utilizando una población genéticamente distinta, se validaron las correlaciones fenotípicas entre firmeza y vida poscosecha y entre número de lóculos y forma, otorgándole mayor robustez a las relaciones entre estos caracteres. Posteriormente, se seleccionaron cuatro cruzamientos (incluyendo genotipos parentales y ambas F1 recíprocas) por ser aquellos en los que se encontró mayor número de caracteres con heterosis, efecto recíproco y/o efectos maternos y paternos. Los mismos fueron Q-RIL17, Q-G, RIL17-PP y G-GZ. Utilizando la técnica basada en polimorfimos en la longitud de fragmentos amplificados, se obtuvo el perfil transcriptómico de frutos al estado rojo maduro de los 13 genotipos seleccionados, utilizando cuatro combinaciones de cebadores. El cruzamiento entre Q y G fue el que más fragmentos amplificó, entre los que se encontró heterosis, dominancia completa, efecto materno, paterno, y recíproco. Además, este cruzamiento mostró diez metabolitos con heterosis, tres con efecto recíproco, uno con efecto materno y hubo caracteres que mostraron heterosis y valores altos de aptitud combinatoria específica. En base a los resultados de caracteres agronómicos, metabolitos y transcriptos de fruto, se seleccionaron Q y G junto con sus híbridos recíprocos QxG y GxQ para estudiar sus perfiles de expresión génica y detectar genes diferenciales en fruto rojo maduro mediante la secuenciación del ARN (RNA-seq). Los híbridos recíprocos mostraron las mayores diferencias significativas a nivel de transcriptos, y entre ellos, se encontraron genes que codifican para factores de transcripción, principalmente relacionados a estreses bióticos y abióticos. Cuando se analizó el tipo de acción génica de los transcriptos se encontró que la aditividad fue la predominante, habiendo también casos de sobredominancia y dominancia completa. Para continuar con el objetivo de explorar las bases moleculares de los polimorfimos y los mecanismos genéticos de la heterosis y los efectos recíprocos, los resultados del RNA-seq fueron combinados con los datos del contenido de metabolitos. Se identificaron genes expresados diferencialmente relacionados con metabolitos que influyen en el sabor y en el contenido nutricional de frutos de tomate. Luego de integrar los resultados de acciones génicas para transcriptos y metabolitos del cruzamiento en estudio, se demostró que los fenotipos metabólicos de las líneas parentales fueron explicados principalmente por transcriptos con acción génica aditiva. En contraste, la heterosis en los híbridos fue explicada por transcriptos con acción génica no aditiva, con predominancia de sobredominancia. Los resultados presentados en esta tesis demuestran la posibilidad de obtener híbridos con heterosis y alto contenido de metabolitos relacionados al sabor del tomate y componentes nutricionales. Además, se evidencia el impacto de seleccionar un cultivar como parental femenino o masculino en un cruzamiento, ya sea a nivel de expresión génica, acumulación de metabolitos o determinación de caracteres agronómicos en frutos. Además, con este trabajo se contribuye a profundizar el conocimiento de las bases moleculares de la heterosis y los efectos recíprocos en cultivos vegetales, específicamente para metabolitos relacionados a sabor y componentes nutricionales del fruto del tomate.
Acceso Abierto
Aspectos de la biología y el control de Eleusine indica y Eleusine tristachya en barbechos y en el cultivo de soja
(Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario, 2019) Brunori, Alejandro M.; Puricelli, Eduardo; Dellaferrera, Ignacio
Las malezas son plantas que interfieren con la actividad productiva agrícola, están adaptadas a los ambientes modificados por el hombre y constituyen una de las principales causas de pérdida de rendimientos de los cultivos. En Argentina se ha incrementado el problema de malezas gramíneas de difícil control con glifosato y graminicidas en el barbecho y en el cultivo de soja. Es necesario generar conocimientos en la región sojera núcleo sobre las malezas de gran difusión como E. indica y especialmente de especies problemáticas de reciente aparición como E. tristachya de la que no se dispone de información a nivel mundial. Los objetivos de esta tesis fueron estudiar la bioecología y el control de E. indica y E. tristachya en el barbecho y en el cultivo de soja, abordando i) la caracterización de la sensibilidad de biotipos a glifosato y graminicidas en distintos estados de crecimiento; ii) la competencia entre las malezas y el cultivo de soja a través del análisis de la complementariedad de recursos (RYT) y la habilidad competitiva (IA) mediante la biomasa y producción de semillas; y de la altura y la tasa de crecimiento relativo (RGR) y producción de biomasa (TDM); iii) la dinámica poblacional con y sin herbicidas, la emergencia y mortalidad por cohortes, la producción de biomasa, la producción y longevidad de semillas; iv) el estudio de factores que afectan la absorción de estos herbicidas en dos estados de crecimiento de las malezas. Los siguientes estudios se realizaron en el campo experimental de la Facultad de Cs. Agrarias UNR en Zavalla, Santa Fe: Se determinó entre 2016 y 2018, el efecto de los herbicidas (glifosato, haloxifop-metil y cletodim) en el corto plazo (biomasa 30 días después de la aplicación-DDA-) y en el largo plazo (número de macollos, altura y producción de semilla - rebrote 330 DDA) – utilizando un diseño factorial en macetas con tres biotipos de E. tristachya y un biotipo de E. indica y se les aplicó 10 dosis de herbicidas en el estado de plántula, vegetativo y reproductivo. Los datos de biomasa fueron ajustados a un modelo log-logístico. El control de E. indica en el estado de plántula y de los biotipos de E. tristachya en los estados de plántula y vegetativo en el corto plazo se logró con ED50 y ED90 menores o iguales a las recomendadas para todos herbicidas. En cambio, E. indica en los estados vegetativo y reproductivo y E. tristachya en el estado reproductivo requirió mayores dosis con los tres herbicidas. El control a largo plazo de E. tristachya a la dosis recomendada o inferior no es aceptable en el estado reproductivo ya que se observó rebrote con todos los herbicidas. Se estableció un banco artificial de semillas a partir del cual se identificaron tres cohortes diferentes todos los años. En E. indica y E. tristachya en 2016 no hubo diferencias en el número de plantas con y sin herbicida y la segunda cohorte presentó el mayor número de emergencias. En 2017 en ambas especies hubo mayor número de plantas sin herbicidas. La tercera cohorte produjo menos plantas que las dos primeras. Sin aplicación de herbicida en la primera cohorte, la mortalidad de E. indica en 2016 fue menor que en E. tristachya. En 2017 no hubo diferencias. En la segunda y tercera cohorte la mortalidad fue del 100 %, lo que se atribuye a la competencia ejercida por el canopeo, ya que en el momento de emergencia de la segunda cohorte, la soja se encontraba en el estado V3-V4. El estudio de la competencia se realizó en macetas a la intemperie durante 2016 y 2017 mediante un diseño aditivo. La cantidad de semillas producidas por planta fue superior para E. indica vs E. tristachya. Ambos años, RYTbiomasa y RYTsemillas entre malezas no fue significativamente diferente de 1, indicando competencia completa o ausencia de complementariedad de recursos. La biomasa de E. indica en presencia de E. tristachya en relación con su monocultura creció 80 %, mientras que E. tristachya en presencia de E. indica aumentó 26 %. Por lo tanto, la reducción del crecimiento debido a la competencia fue menor para E. indica. En los estadíos R3 y R5 de la soja, E. indica presentó mayor altura que el cultivo y que E. tristachya. RGR entre ambas especies de Eleusine no difirió, excepto a los 7 días después de la emergencia (DDE) y en los momentos de RGR máximo para cada especie (0,37 a 42 DDE en E. indica y 0,32 a 49 DDE en E. tristachya). Estos resultados también señalan que E. indica alcanzó su máximo RGR antes que E. tristachya. La TDM al final del ciclo de crecimiento en E. indica es 90 g superior que la de E. tristachya. En la Facultad de Cs. Agrarias UNL en Esperanza se realizó la caracterización morfológica y anatómica foliar de Eleusine indica (Zavalla) y de tres biotipos de Eleusine tristachya (Aranguren, Crespo y Zavalla) en estado vegetativo y reproductivo, a través de la cuantificación de tricomas, estomas, y la cantidad de ceras epicuticulares; y de la evaluación del daño anatómico foliar a las 96 h post aplicación de glifosato y graminicidas. La densidad estomática aumentó en todos los casos en el estado reproductivo en relación al estado vegetativo. La cantidad de ceras epicuticulares en estado vegetativo y reproductivo fue mayor para los biotipos de E. tristachya Aranguren y Crespo. No se hallaron diferencias entre estados de crecimiento para cada especie y biotipo. Todos los herbicidas produjeron cambios en la anatomía foliar de las malezas, principalmente en el espesor de los tejidos de la hoja. La integración de los conocimientos generados sobre la bioecología y control de Eleusine indica y Eleusine tristachya suscitará el diseño de estrategias y tácticas de control que de manera integrada permitan un abordaje sustentable de los agroecosistemas de la región pampeana.

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