Variabilidad citogenética de los maíces Guaraníes del Noreste de Argentina : caracterización cariotípica, tamaño del genoma y correlatos fenotípicos

Northern Argentina is the southernmost area for growing maize landraces. Throughout this area, two centers of diversity were distinguished: the northwestern Argentina (NWA) and the northeastern Argentina (NEA). In NEA, in the guarani’scommunities in the subtropical forests of the Misiones Province,...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Realini, María Florencia
Otros Autores: González, Graciela Esther, Poggio, Lidia, Remis, María I., Vaio Scvortzoff, Magdalena, Solis Neffa, Viviana
Formato: Tesis Libro
Lenguaje:Español
Publicado: 2017
Materias:
Aporte de:Registro referencial: Solicitar el recurso aquí
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084 |a BIO 006248 
100 1 |a Realini, María Florencia 
245 1 0 |a Variabilidad citogenética de los maíces Guaraníes del Noreste de Argentina :  |b caracterización cariotípica, tamaño del genoma y correlatos fenotípicos 
246 3 1 |a Cytogenetic variability of the maize guarani´s landraces from Northeastern Argentina: karyotypic characterization, genome size and phenotypic correlates 
260 |c 2017 
300 |a 161 h. 
502 |b Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas  |c Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEN-UBA)  |d 2017-03-10  |g Departamento de Ecología, Genética y Evolución (DEGE). Laboratorio de Citogenética y Evolución (IEGEBA) 
518 |d 2017-12-15  |o Fecha de publicación en la Biblioteca Digital FCEN-UBA 
520 3 |a Northern Argentina is the southernmost area for growing maize landraces. Throughout this area, two centers of diversity were distinguished: the northwestern Argentina (NWA) and the northeastern Argentina (NEA). In NEA, in the guarani’scommunities in the subtropical forests of the Misiones Province, 15 maize landraces wereidentified by morphological studies. In this Doctoral Thesis, the karyotypic diversity of individuals belonging to 20populations of the 15 guarani’s maize landraces from NEA were investigated. Classical (DAPI fluorescent chromosome banding) and molecular (Fluorescent In Situ HybridizationFISH)cytogenetic methods were employed. The representation and karyotypic organizationof the knob repetitive sequences (180-bp and TR-1), and the centromeric sequences (CentCand CRM) were determined. The centromeric indexes, the total chromosomal lenght andthe karyotype simetry were estimated. The populations showed differences in thekaryotypic parameters such as the number, size, percentage, chromosome location and thefrequent positions of knobs, although they didn’t show significant differences in thesequence composition of knobs. The presence of B chromosomes were not detected in anyof the individuals of the populations studied here. Chromosomes with abnormal 10 (AB10)morphology were detected, with low frequency, in some populations. All of these traitsallowed the karyotypic characterization and the elaboration of a consensus idiogram foreach analyzed population, defining for the first time the chromosomal constitution of theguarani’s maize germplasm from NEA. The genome size was estimated by flow cytometry, and presented variation of the 2C values DNA ranging from 4.62pg to 6.29pg, with significant inter and intrapopulationaldifferences in the genome size. Even though the populations with the largest genome sizesshowed high percentages of heterochromatin, there was no significant correlation of the DNA content with the number of knobs, nor with the percentage of heterochromatin. Therefore, in the studied populations the variation detected in the genome size depends not only on the knob heterochromatin, but also on the presence of retroelements and otherrepetitive sequences dispersed in the genome. The clustering analysis employing all of the karyotypic parameters allowed thedistinction of two groups of populations, in corcondace with the type of grain: the popcornmaize and the floury maize. Morphological (corncob and grain traits) and phenological (vegetative cycle length)characteristics were analyzed, registering high variability for these parameters among thestudied populations. The clustering analysis performed with this data allowed distinguish,as well with the karyotype parameters, the group of the popcorn and the floury maize. Thecongruence with the different previous clusterings resulting from the analysis of molecularmarkers and the morphological / phenological parameters, confirmed that the populationsof popcorn maize and floury maize from NEA constitute clearly differentiated anddistinguishable genetic entities. The relationships between genome size, the karyotype parameters, the seed massand the length of the vegetative cycle were investigated. A significant correlation wasdetected between the duration of the vegetative cycle and the percentage ofheterochromatin, although no relationships were found between the DNA content and theseparameters. These results allowed postulating that the length of the vegetative cycle wouldbe optimized through the indirect selection for determinated hetererochromatin values,suggesting an adaptive effect to the knob heterochromatin. All of the obtained results allowed postulating that the guaraní races are discretebiological entities with their own morphological, phenological, molecular and cytologicalcharacteristics. The selection carried out by the guarani´s communities would have favoredthe persistence of the different races in a restricted eco-geographical area. This artificialselection, against the hybrids, reinforces the temporal precigotic reproductive isolationbetween these races. The cytogenetic results obtained in this Thesis were compared with cytologicalstudies of the maize from NOA. The significant differences in the number, chromosomepositions and frequencies of knobs, as well as the presence / absence of AB10 and Bchromosomes, allowed the distinction between the maize from NEA and NOA regions. The karyotypic differences detected between the NWA and NEA maize, as well asthe similarities in the number and position of the knobs found between the guarani’slandraces of the NEA and the maize of the Central Region of South America, support thehypothesis that proposes two pathways of input of the maize in South America, one throughthe Andes and the other across the east coast of the continent. Furthermore, they support thehypothesis that there are two centers of diversification of the argentinean native maize, the NWA and the NEA. The cytogenetic characterization of maize landraces of NEA contributes to theknowledge of the genetic variability of the argentinean native maize, which is essential fortheir integration to future programs of the improvements of commercial maize and theconservation of the agrobiodiversity.   |l eng 
520 3 |a El norte de Argentina es la zona más austral del continente americano en que secultivan las de razas nativas de maíz. En esta región se distinguen dos centros dediversidad: el noroeste argentino (NOA) y el noreste argentino (NEA). En el NEA, en lascomunidades guaraníes de los bosques subtropicales de la Provincia de Misiones, seidentificaron 15 razas nativas mediante estudios morfológicos. En este trabajo de Tesis Doctoral se investigó la diversidad cariotípica de individuospertenecientes a 20 poblaciones de las 15 razas de maíces guaraníes del NEA. Para ello seemplearon técnicas de citogenética clásica (bandeo fluorescente DAPI) y molecular (Hibridación In Situ Fluorescente-FISH). Se examinó el grado de representación yorganización cariotípica de las secuencias repetitivas knob (180-pb y TR-1) y centroméricas (CentC y CRM). Se estimaros índices centroméricos, la longitud cromosómica total y losíndices de asimetría intra e intercromosómicos. Las poblaciones se diferenciaron por mediode parámetros cariotípicos como el número, tamaño, porcentaje, localización cromosómicay posiciones más frecuentes de knobs, aunque no presentaron diferencias significativas enla composición de secuencias de los knobs. En ninguno de los individuos estudiados seregistró la presencia de cromosomas B. En algunas poblaciones se detectaron, en bajafrecuencia, cromosomas con morfología abnormal 10 (AB10). Estos análisis permitieron lacaracterización cariotípica y la elaboración de un idiograma consenso para cada una de laspoblaciones analizadas, y definieron por primera vez la constitución cromosómica delgermoplasma de maíz guaraní del NEA. El tamaño del genoma, estimado mediante citometría de flujo, presentó unavariación del valor 2C de 4,62pg a 6,29pg, con diferencias significativas tanto a nivel intercomo intrapoblacional. Si bien las poblaciones con mayores tamaños del genoma mostraronlos más altos porcentajes de heterocromatina, no se detectó una correlación significativaentre estos parámetros. Por lo tanto, en las poblaciones analizadas la variación delcontenido de ADN no sólo se debe a la variación en el porcentaje de la heterocromatina knob sino también a la presencia diferencial de retroelementos y de otras secuenciasrepetitivas dispersas en el genoma. El análisis de agrupamiento empleando todos los parámetros cariotípicos permitiódistinguir dos grupos de poblaciones, en concordancia con el tipo de grano: los maícesreventadores y los maíces harinosos. Se registró una gran variabilidad en caracteres morfológicos (de mazorca y degrano) y fenológicos (longitud del ciclo vegetativo) entre las poblaciones estudiadas. Elanálisis de agrupamiento realizado con estos datos permitió distinguir, al igual que con losparámetros cariotípicos, al grupo de los maíces reventadores y al de los maíces harinosos. La congruencia con los agrupamientos obtenidos previamente a partir de datos de análisisde marcadores moleculares y de caracteres morfológicos/ fenológicos confirman que las poblaciones de maíces harinosos y reventadores constituyen acervos génicos claramentediferenciados. Se investigaron las relaciones entre el tamaño del genoma, los parámetroscariotípicos, la masa seminal y la longitud del ciclo vegetativo. Se detectó una correlaciónpositiva significativa entre la duración del ciclo vegetativo y el porcentaje deheterocromatina knob, aunque no se encontró relación entre estos caracteres y el contenidode ADN. Estos resultados permiten postular que la duración del ciclo vegetativo seríaoptimizada a través de la selección indirecta para determinados valores de heterocromatina,sugiriendo un efecto adaptativo de la heterocromatina knob. Todos los resultados obtenidos permiten postular que las razas guaraníes sonentidades biológicas discretas con características morfológicas, fenológicas, moleculares ycitológicas propias. La selección llevada a cabo por las comunidades guaraníes habríafavorecido la persistencia de las diferentes razas en un área eco-geográfica restricta. Estaselección artificial, en contra de los híbridos, refuerza el aislamiento reproductivoprecigótico temporal entre estas razas. Se compararon los resultados obtenidos en este trabajo de Tesis con el relevamientocitogenético de los maíces del NOA. Las considerables diferencias cariotípicas detectadasen el número, posiciones cromosómicas y frecuencias de sus knobs, así como en lapresencia/ ausencia de cromosomas B y de cromosomas AB10, hacen posible distinguirentre los maíces de ambas regiones. Las diferencias cariotípicas detectadas entre los maíces del NOA y del NEA, asícomo las similitudes en el número y posición de los knobs halladas entre las razas guaraníesdel NEA y los maíces de la Región Central de Sudamérica, apoyan la hipótesis que proponedos vías de introducción del maíz en América del Sur, una a través de los Andes y la otra através de la costa este del continente. Además, soportan la hipótesis de que existen doscentros de diversificación del maíz nativo de la Argentina, el NOA y el NEA. La caracterización citogenética de las razas nativas de maíz del NEA aporta alconocimiento de la variabilidad genética de estos materiales autóctonos, lo cual es requisitoindispensable para su integración en futuros planes de mejoramiento de maíces comercialesy de conservación de la agrobiodiversidad.   |l spa 
654 1 |c G  |b biología  |a genética de poblaciones  |2 fcen-bd 
653 1 0 |a MAICES GUARANIES 
653 1 0 |a BANDEO DAPI 
653 1 0 |a FISH 
653 1 0 |a HETEROCROMATINA KNOB 
653 1 0 |a PARAMETROS CARIOTIPICOS 
653 1 0 |a SECUENCIAS REPETITIVAS DE ADN 
653 1 0 |a VARIABILIDAD MORFOLOGICA Y FENOLOGICA 
653 1 0 |a VARIACION DEL CONTENIDO DE ADN 
690 1 0 |a GUARANI´S MAIZE 
690 1 0 |a DAPI STAINING 
690 1 0 |a DNA CONTENT VARIATION 
690 1 0 |a FISH 
690 1 0 |a KARYOTYPE PARAMETERS 
690 1 0 |a KNOB HETEROCHROMATIN 
690 1 0 |a MORPHOLOGICAL AND PHENOLOGICAL VARIABILITY 
690 1 0 |a REPETITIVE DNA SEQUENCES 
700 1 |a González, Graciela Esther 
700 1 |a Poggio, Lidia 
700 1 |a Remis, María I. 
700 1 |a Vaio Scvortzoff, Magdalena 
700 1 |a Solis Neffa, Viviana 
931 |a EGE 
961 |a tesis_n6248_Realini  |c PR  |b tesis 
962 |a info:eu-repo/semantics/doctoralThesis  |a info:ar-repo/semantics/tesis doctoral  |b info:eu-repo/semantics/publishedVersion