Aspectos ecofisiológicos y moleculares de la incorporación de las características hoja lanceolada y alto porcentaje de vainas de cuatro semillas a germoplasma elite de soja

El rendimiento del cultivo de soja es función del número de semillas por unidad de superficie (NSS) y del peso unitario de las semillas. El componente más asociado con el rendimiento es el NSS, el cual depende a su vez del número de vainas por unidad de superficie y del número promedio de semillas por vaina (NPSV). Existen evidencias que sugieren que la radiación fotomorfogénica, especialmente la relación rojo/rojo lejano R/RL, participaría de la regulación del número de vainas en canopeos de soja. La radiación fotomorfogénica es muy afectada por cambios en la arquitectura del canopeo. La estructura de un canopeo puede modificarse por las prácticas de manejo o genéticamente a través de caracteres morfológicos como la forma de los folíolos. Canopeos de folíolos lanceolados permiten que la luz penetre hasta estratos más profundos en comparación con canopeos de folíolos oblongos. A su vez, genotipos con forma de hoja lanceolada tienden a tener mayor NPSV (debido a la presencia de una mayor frecuencia de vainas con cuatro semillas) en relación a genotipos con forma de hoja oblonga. El objetivo de la presente Tesis fue estudiar aspectos ecofisiológicos y moleculares de la incorporación de las características hoja lanceolada y alto porcentaje de vainas de cuatro semillas a germoplasma elite de soja. En los experimentos ecofisiológicos se utilizaron pares de isolíneas que diferían en la morfología foliar y en el NPSV sembradas en dos densidades. Canopeos con hojas lanceoladas presentaron mayor relación R/RL en su interior en relación a canopeos con hojas oblongas. El número de vainas estuvo asociado en forma lineal y directa con la relación R/RL; no presentó asociación con la TCCR2-R5, y mostró una relación inversa con el índice de área foliar y con el porcentaje de radiación interceptada. Estos resultados soportan la hipótesis de que la regulación del número de estructuras reproductivas en canopeos de soja responde a estímulos fotomorfogénicos. Por otra parte, incrementos en el porcentaje de vainas de cuatro semillas y por consiguiente, del NPSV aumentó en forma directa el NSS. Para el estudio genético y molecular se obtuvieron poblaciones segregantes y líneas endocriadas recombinantes. Respecto del carácter forma de hoja lanceolada, se corroboró que el gen que regula dicha característica en los parentales utilizados es un alelo del gen ln, localizado en el grupo de ligamiento molecular (GLM) I de la soja. Además, se validaron y se encontraron nuevos marcadores microsatélites estrechamente ligados a dicho gen en un contexto genético de buen comportamiento agronómico. Respecto del carácter alto porcentaje de vainas de cuatro semillas, evaluado a través del NPSV, se identificaron cuatro QTLs estables, con efecto mayor que explican una alta proporción de la variabilidad fenotípica observada para dicho carácter en los GLM F, L e I. Los marcadores microsatélites ligados a hoja lanceolada y a alto porcentaje de vainas de cuatro semillas permitirán, en caso de ser validados, disponer de herramientas moleculares para facilitar la introgresión rápida de ambos caracteres a germoplasma elite de soja.