Obtención de variedades invernales de cártamo (Carthamus tinctorius L.) y desarrollo de herramientas moleculares para asistir la selección

El cártamo es un cultivo oleaginoso poco difundido en Argentina con potencial de desarrollo en regiones semiáridas de la región pampeana. Las características requeridas por la industria y los productores agropecuarios son la base de los objetivos del mejoramiento. El ideotipo para el sudoeste...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Cerrota, Alfonso
Otros Autores: Lindström, Lilia Ivone
Formato: tesis doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2022
Materias:
Acceso en línea:https://repositoriodigital.uns.edu.ar/xmlui/handle/123456789/5963
Aporte de:
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Cerrota, Alfonso
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description El cártamo es un cultivo oleaginoso poco difundido en Argentina con potencial de desarrollo en regiones semiáridas de la región pampeana. Las características requeridas por la industria y los productores agropecuarios son la base de los objetivos del mejoramiento. El ideotipo para el sudoeste bonaerense presenta alto contenido de aceite alto oleico, alto rendimiento, precocidad, adaptación a siembras de otoño-invierno y al ambiente en general. El objetivo principal de la presente tesis fue el desarrollo de criterios de selección para la obtención de líneas avanzadas para el mercado o para futuros planes de mejoramiento. Además, se buscó una herramienta molecular para seleccionar por el perfil acídico de la materia grasa (MG) y generar nuevas herramientas moleculares para cártamo a través del mapeo de QTLs en una población biparental. A partir de germoplasma F3 proveniente de un plan de mejoramiento del USDA (Pullman, Washington), se llevó a cabo un plan de selección a campo con el fin de obtener líneas avanzadas promisorias. En generaciones tempranas (F3- F4) se utilizaron variables fácilmente medibles como herramientas de selección indirecta del contenido de materia grasa (MG). La selección en F3 se realizó por adaptación, precocidad y bajo espesor de pericarpio, y en F4 se realizó por contenido de cáscara, altura de planta, granos por capítulo y las dimensiones del grano. En generaciones avanzadas (F5-F6), la evaluación a campo en ensayos comparativos en cuatro ambientes representativos del sudoeste bonaerense permitió seleccionar de forma directa por el rendimiento de MG y su estabilidad. L62, L6 y L69 mostraron un alto y estable rendimiento de MG, pero sin alcanzar el contenido de MG que rige la norma (33%). LFM3 y L3 exhibieron buena adaptación al sudoeste bonaerense, alto rendimiento de MG, alto contenido de MG, alto contenido de ácido oleico y mayor precocidad que el testigo comercial CW99-OL. El desarrollo de nuevos cultivares se acompañó con la generación de una norma de manejo en cuanto a la fecha de siembra. La evaluación de fechas de siembra en dos ambientes permitió concluir que la siembra entre fines de mayo e inicio de junio optimiza el rendimiento del cultivo. El perfil de ácidos grasos es el carácter cualitativo más importantes del cártamo, para el cuál existe gran variabilidad genética y determina las características industriales del aceite. Las nuevas tecnologías de secuenciación generan una rápida y económica identificación de marcadores moleculares e impulsaron la selección asistida por marcadores. En este trabajo se utilizó la tecnología KASP (kompetitive allele specific PCR) para validar un marcador basado en la secuencia del gen responsable en la determinación del perfil acídico del aceite. La secuenciación de última generación aplicada al genotipado por secuenciación permite descubrir millones de SNPs (polimorfismos de un solo nucleótido) en una población de mapeo. La integración de densos mapas genéticos con datos fenotípicos permite la identificación de loci de caracteres cuantitativos (QTLs). A través del genotipado de una población F2, se identificaron 673 marcadores polimórficos, se generó un mapa de ligamiento, y sobre éste, se mapearon 31 QTLs: siete QTLs asociados a características de la cascara, cinco a arquitectura, morfología y rendimiento de planta, ocho a dimensiones de grano y capítulo, y 11 a características asociadas al tamaño de grano. Los marcadores flanqueantes a estas regiones genómicas representan un nuevo recurso para el mejoramiento, y son un punto de partida para el mapeo fino de las regiones involucradas. Esta tesis es el primer estudio genómico de cártamo realizado en Argentina y el primer plan de selección llevado a cabo en el sudoeste de Buenos Aires con la finalidad de obtener nuevos genotipos adaptados, generando a su vez una recomendación de fecha de siembra óptima para la región en cuestión
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