Estudio de la variabilidad de la tolerancia a bajas temperaturas en trigo candeal (Triticum turgidum ssp. durum) y genes asociados

El trigo candeal (Triticum turgidum spp. durum) es un cereal importante en la alimentación humana y constituye la materia prima para la elaboración de pastas y otras comidas tradicionales. En Argentina el cultivo ocupa el sur de la provincia de Buenos Aires de clima sub-húmedo/semiárido, inviernos m...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Basualdo, Jessica
Otros Autores: Carrera, Alicia Delia
Formato: tesis doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2013
Materias:
Trigo candeal
Respuesta a bajas temperaturas
Genes inducidos por frío
Acceso en línea:http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/607
Aporte de:
Repositorio Institucional Universidad Nacional del Sur (UNS) de Universidad Nacional del Sur
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description El trigo candeal (Triticum turgidum spp. durum) es un cereal importante en la alimentación humana y constituye la materia prima para la elaboración de pastas y otras comidas tradicionales. En Argentina el cultivo ocupa el sur de la provincia de Buenos Aires de clima sub-húmedo/semiárido, inviernos marcados y temperaturas mínimas variables en fecha e intensidad. Las heladas de julio a noviembre afectan el cultivo en estadío vegetativo y reproductivo. El germoplasma cultivado de candeal en nuestro país esta reducido a unas pocas variedades de hábito primaveral, con escaza descripción de los determinantes de la fecha de floración y del comportamiento frente a bajas temperaturas. La complejidad del carácter ha limitado la efectividad del mejoramiento tradicional. El análisis de secuencias de ADN y de expresión génica abre nuevas perspectivas. Se identificaron genes en trigo pan que intervienen en la determinación de la longitud del ciclo y en los procesos de aclimatación y adquisición de tolerancia a heladas. El objetivo de este estudio fue determinar la variabilidad en la tolerancia a bajas temperaturas en una colección de trigo candeal en etapa vegetativa y reproductiva y caracterizar genes candidatos. Se evaluaron 72 accesiones a campo en tres ambientes (Cabildo 2008, Cabildo 2009, Barrow 2009) donde se registró días a espigazón y se cuantificó el porcentaje de daño en hoja y en espigas (blanca, deformada y afectada por zonas). Se observó correlación entre ambientes para la variable días a espigazón. El daño en espiga varió entre máximos de 45% en Barrow y 12% en Cabildo hasta un mínimo de <1% en ambos, siendo la espiga afectada por zonas la forma de daño más frecuente. Un set de 32 genotipos se seleccionó para evaluar floración, tolerancia a helada en condiciones controladas y para análisis molecular. Se observaron diferencias en la respuesta a vernalización y fotoperíodo y variación en los genes involucrados. De los 32 genotipos, 28 mostraron el alelo primaveral VRN-A1 y los restantes el alelo invernal vrn-A1. Sólo una accesión presentó requerimiento estricto de vernalización. Se reconocieron hábitos de crecimiento primaveral, invernal y facultativo. El estudio de expresión de VRN-A1 mostró inducción por vernalización en todos los materiales y estadíos. En condiciones no vernalizantes, los materiales facultativos mostraron una expresión más tardía de VRN-A1, mientras que en el genotipo invernal no se detectó expresión. En cuanto al fotoperíodo, ocho genotipos presentaron el alelo de insensibilidad en el locus Ppd-A1 y 24 el alelo de sensibilidad. En todos los genotipos excepto en dos, la evaluación fenotípica coincidió con la caracterización molecular del promotor de Ppd-A1. Las evaluaciones de tolerancia a heladas en cámara basadas en el porcentaje de daño en hoja, discriminaron genotipos tolerantes y susceptibles destacándose dos líneas que corresponden al un material invernal y a uno primaveral. En cuanto a los genes de respuesta a frío, se obtuvieron secuencias de TdDREB-A1 y TdCBF14. En el primer caso se identificaron polimorfismos cuya combinación originó seis haplotipos, uno de los cuales resultó específico del material invernal tolerante. En TdCBF14 se encontró un polimorfismo asociado a tolerancia a frío en cebada. El análisis de expresión de genes COR en ocho genotipos mostró diferencias entre materiales y tratamientos, aunque la relación entre los polimorfismos moleculares y la tolerancia requieren de experimentos adicionales. La integración de la información obtenida representa un aporte a la caracterización de los recursos genéticos de trigo candeal, de utilidad al momento de elegir los materiales con ciclos más apropiados para cada sitio de cultivo.
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