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El Alto Valle de Río Negro es la principal región productiva de perales en Argentina con 22.728 hectáreas cultivadas, de las cuales el 46% es ocupado por el cultivar William´s. La podredumbre de cuello, corona y/o raíces en pomáceas, causada por Phytophthora cactorum es una de las enfermedades más importantes y ampliamente distribuida en el mundo, que causa pérdidas económicas significativas y culmina generalmente con la muerte del árbol. En esta región, no hay estudios a campo sobre la diversidad de especies de Phytophthora presentes en los cultivos y potencialmente patógenas de peral. Las principales formas de manejo de esta enfermedad incluyen el control químico con metalaxyl, clasificado como de alto riesgo en la inducción de resistencia en patógenos. El objetivo de esta tesis fue estudiar la ocurrencia y patogenicidad de diversas especies de Phytophthora asociadas al cultivo de peral y su control biológico con aislados de Trichoderma regionales, en plantaciones comerciales de cv. William´s de la zona del Alto Valle de Río Negro. Para ello se realizaron muestreos en otoño y primavera, seleccionando plantas con síntomas y el suelo circundante. El aislamiento de Phytophthora sp. se realizó desde madera en CMA-PARP y desde el suelo mediante cebos. Para aislar a Trichoderma sp. se seleccionaron plantas sanas en cercanías de plantas con podredumbre del cuello, y para su aislamiento se utilizó medio selectivo rosa de bengala. Todos los aislados de Phytophthora spp. fueron caracterizados por patogenicidad en frutos de pera y en brotes de dos cultivares susceptibles. Aislados representativos se identificaron por morfología y molecularmente como P. cactorum, P. inundata, P. lacustris, P. rosacearum y P. thermophila. Se seleccionaron por agresividad y frecuencia a 4 aislados de especies de Phytophthora que fueron evaluados en raíces de pie franco de peral. Las mismas causaron podredumbre en las raíces principales y secundarias. Se calculó la pérdida de raíces alcanzando un 98 % en el índice McKinney para P. cactorum. Del total de 78 aislados regionales de Trichoderma, 18 se identificaron molecularmente y seleccionaron por sus características antagónicas frente a 4 especies de Phytophthora. De ellos, 3 con mejores características antagónicas se evaluaron en un bioensayo frente a P. cactorum en plantas jóvenes de peral. Los aislados T. harzianum (T1330) y T. guizhouense (T1367) fueron capaces de reducir tanto preventiva como curativamente la podredumbre de cuello en peral, logrando hasta el 97 % de biocontrol.

Nothofagus obliqua y N. nervosa son dos especies de los bosques templados de Sudamérica de principal interés ecológico y económico. El conocimiento de la biología reproductiva de estas especies es relevante desde puntos de vista práctico y teórico, aunque el mismo es todavía escaso. En el presente trabajo se plantea, para ambas especies mencionadas, relacionar la producción de flores y semillas con sus parámetros arquitecturales básicos e indagar acerca de los aspectos que condicionan la producción de semillas viables. Particularmente, se propuso analizar: la distribución de las flores en el sistema de ejes y su relación con la producción de semillas viables, la periodicidad de producción de flores, la fenología floral, los grados de auto-incompatibilidad y auto-interferencia, y la compatibilidad inter-específica en ambos sentidos de cruzamiento. (Cap. II) Para ambas especies, se compararon las producciones de flores y semillas viables entre brotes anuales de tamaños contrastantes y correspondientes a distintas categorías de ejes. Para brotes anuales derivados de ramas principales, secundarias y cortas se evaluaron los números de nudos, inflorescencias estaminadas, inflorescencias pistiladas y yemas axilares, y la viabilidad de las semillas producidas. El número de flores de cada tipo se relacionó positivamente con el número de nudos de los brotes. Brotes largos tienen proporcionalmente más inflorescencias pistiladas que brotes cortos. Las tres categorías de ejes producen ambos tipos de flores en proporción directa con el tamaño de sus brotes, pero brotes de ramas principales presentan más yemas axilares vegetativas que brotes de ramas secundarias y cortas. Para N. obliqua, el porcentaje de viabilidad de las semillas derivadas de ramas secundarias resultó algo menor que el de las derivadas de ramas principales y cortas, quizá por ser menor la probabilidad de polinización cruzada en las primeras. (Cap. III) En ejemplares juveniles-adultos de N. obliqua se evaluó la viabilidad de semillas en relación a la posición de las flores en los brotes anuales y a la altura de las ramas floríferas. La posición de las flores pistiladas dentro del brote florífero no afecta su probabilidad de generación de semillas viables. Sí se observan notables diferencias en el porcentaje de semillas viables entre ramas altas y ramas bajas. Estas diferencias no estarían relacionadas con aspectos morfológicos de los brotes, sino con diferencias en las probabilidades de polinización. Asimismo, existen grandes diferencias interindividuales en la producción de semillas viables. (Cap. IV) En ramas principales de ambas especies se realizaron análisis retrospectivos mediante la identificación de cicatrices de flores y estructuras vegetativas sobres los ejes, para observar la variación inter-anual en la producción de flores. En dichas ramas, años de alta y baja producción de flores son más frecuentes que años de producción intermedia. En años de alta floración, entre 30 y 55% de los nudos de los brotes son floríferos mientras que en años de baja floración menos del 5% de los nudos son floríferos. La periodicidad de floración varió entre individuos, observándose ejemplares con producción de flores intermedia o alta en años sucesivos y ejemplares con un año de floración intermedia o alta precedido y seguido por años de producción muy baja o nula. La variación inter-anual de la producción de inflorescencias estaminadas y pistiladas fue muy similar en N. obliqua, y algo mayor para las inflorescencias pistiladas en N. nervosa; esto último puede relacionarse con el mayor costo meristemático que representan las flores pistiladas en N. nervosa. La producción de flores en los brotes del eje principal de las ramas se relacionó positivamente con la producción de flores de los brotes laterales. El grado de similitud en la producción de flores entre los brotes del eje principal y los de los brotes laterales varió en relación al tamaño de los primeros. (Cap. V) La fenología floral en Nothofagus ha sido poco estudiada hasta el momento, desconociéndose aspectos básicos tales como el período de receptividad de las flores pistiladas. Utilizando ramas floríferas de N. obliqua colocadas en hidroponia, se aplicaron polinizaciones manuales en distintos momentos a partir de la antesis (momento a partir del cual los estigmas quedan expuestos a la llegada de polen) a fin de determinar el período de receptividad de estas flores. Posteriormente se analizó la germinación de los granos de polen en los estigmas. En ejemplares de vivero de N. obliqua, N. nervosa e híbridos entre ambas especies, se realizaron observaciones fenológicas determinando fases de maduración de las flores estaminadas y los momentos de antesis de las flores pistiladas. Utilizando ramas en hidroponia se evaluó el efecto de la temperatura y la humedad sobre la velocidad de maduración de las flores estaminadas. Las flores pistiladas de N. obliqua estarían receptivas desde el momento en que la hoja tectriz permite la exposición de los estigmas (antesis), pudiendo mantenerse receptivas hasta por 15 días. Existiría un período de máxima receptividad entre tres y seis días después de la antesis. A partir del despliegue de las flores estaminadas hasta la liberación de polen transcurrieron aproximadamente 30 días. En cada árbol, la antesis de la mayoría de las flores pistiladas antecedió al momento de liberación de polen. La humedad y temperatura tienen efectos significativos y antagónicos sobre la velocidad de maduración de estas flores. En los brotes anuales existiría alta probabilidad de solapamiento entre la liberación de polen y la receptividad de las flores pistiladas. (Cap. VI) Las especies aquí estudiadas son auto-incompatibles. Asimismo existe cierto grado de compatibilidad inter-específica, evidenciado por la presencia de híbridos en poblaciones naturales. Poco se conoce sobre los mecanismos de auto-incompatibilidad, el grado de interferencia sobre la polinización cruzada y el grado de compatibilidad inter-específica en ambos sentidos de cruzamiento. En ejemplares N. obliqua y N. nervosa, se analizaron estos aspectos mediante polinizaciones manuales y evaluaciones de la germinación del polen en los estigmas y la viabilidad de las semillas producidas. Se confirmó la alta auto-incompatibilidad, la cual se expresó a nivel de los estigmas, evitando la germinación del polen. La auto-polinización interfiere sobre la polinización cruzada en caso de precederla, mayormente en N. nervosa. Se observó cierto grado de inter-fertilidad entre ambas especies, aunque hubo importantes variaciones inter-individuales en este sentido. La mayor proporción de semillas viables se observó mediante polinización cruzada, reforzando la hipótesis que sostiene que la limitación polínica es la principal determinante de la viabilidad de semillas en poblaciones naturales.

Esta tesis tuvo como objetivo general aplicar estrategias de propagación y bioprospección química a dos especies nativas del monte patagónico (Prosopis alpataco Phil., “alpataco” y Condalia microphylla Cav., “piquillín”) para su conservación y uso sostenible. La hipótesis que sustenta el trabajo supone que la puesta a punto de estrategias de propagación de estas especies facilitaría la introducción de plantas en ecosistemas degradados, rescatando su valorización y uso sostenible. Por otro lado, las estrategias de bioprospección permitirían conocer los principales usos potenciales de estas especies. En el Capítulo 1 se analiza el problema regional y se contextualiza la investigación. El avance de la desertificación en la región Patagónica es el principal problema socio-ecológico y ambiental. El monte rionegrino ha sido sometido a sobrepastoreo y tala excesiva dejando un suelo poco estructurado y expuesto a procesos de erosión y pérdida de biodiversidad. La demanda de tierra productiva asociada al corrimiento de la frontera agrícola, se traduce en el desmonte de vegetación nativa provocando diferentes impactos. P. alpataco y C. microphylla constituyen dos especies nativas del monte rionegrino frecuentemente utilizadas por los pobladores locales con fines medicinales, alimenticios y como especies madereras, para la producción de leña y postes. La restauración de la cubierta vegetal de estos ecosistemas degradados surge como una necesidad para la región y debe sustentarse en un conocimiento adecuado de la flora y de la biología reproductiva de las especies nativas. El Capítulo 2 tuvo como objetivos específicos optimizar protocolos de germinación de P. alpataco y C. microphylla y ajustar las condiciones del cultivo de tejidos in vitro de P. alpataco. Se generó nueva información sobre la reproducción y propagación y se determinó el patrón fenológico de cada especie en la región. Se analizó el efecto de la temperatura sobre la germinación en P. alpataco y se evaluó la germinación mediante la aplicación de tres métodos de escarificación: biológico (semillas aisladas de heces de ñandú), mecánico (corte total o parcial del tegumento seminal) y químico (inmersión en H2SO4 concentrado). La temperatura óptima para la germinación P. alpataco fue de 30 ºC. La escarificación química y mecánica incrementó significativamente la germinación respecto al control, pero el mayor porcentaje de germinación (100%) en el menor tiempo, fue obtenido cuando las semillas fueron tratadas 30 min con H2SO4 (13 hs). Con la remoción total del tegumento seminal, el 100% de germinación se obtuvo a las 22 horas. Esta dinámica de germinación es consistente con el incremento de masa observado durante la imbibición en las semillas sometidas a estos dos tratamientos. Además, las semillas tratadas 30 min con H2SO4 y sometidas al corte completo del borde seminal presentaron mayor desarrollo radicular durante los primeros dos días de germinación. Las semillas provenientes de escarificación biológica no superaron el porcentaje del tratamiento control. Los resultados de viabilidad y vigor de las semillas de P. alpataco indican que éstas germinan y desarrollan una plántula normal tanto en situaciones de siembra desfavorables como óptimas. Estos resultados sugieren que es posible la propagación exitosa de esta especie por semillas en condiciones de vivero, como primer paso hacia su domesticación, lo que facilitaría su producción masiva para la reintroducción en ecosistemas nativos. Respecto a C. microphylla, se intentó superar la dormición física impuesta por el endocarpo a fin de optimizar un protocolo eficiente de germinación. Se evaluaron diferentes métodos de escarificación y el mayor porcentaje de germinación (36%) se alcanzó con el desgaste manual de la zona basal del endocarpo. Los endocarpos no escarificados, no registraron eventos de germinación. La evaluación de la imbibición de los endocarpos indicó que en la zona basal se localizaría la barrera física que impide la entrada de agua y gases necesarios para iniciar el proceso germinativo y produce la dormición. Esta barrera estaría formada por el tejido de la zona basal externa y el que tapona los poros germinativos. Así, los resultados obtenidos indican que cualquier método capaz de eliminar estos tejidos permitiría la germinación de las semillas. La escarificación mecánica resultó adecuada ya que permitió direccionar la remoción de dicho tejido. En esta sección se describen además, los resultados obtenidos en la micropropagación de P. alpataco vía organogénesis y embriogénesis somática. Se ajustó un protocolo simple para la propagación vegetativa in vitro de la especie a partir de explantes juveniles. La obtención de brotes adventicios se obtuvo en un medio de cultivo de Murashige-Skoog (MS) sin reguladores de crecimiento. El mayor porcentaje de enraizamiento de secciones nodales (37%) se obtuvo cuando el mismo medio de cultivo fue adicionado con ANA (3 mg/l). Las plantas obtenidas in vitro a través del cultivo de segmentos nodales fueron exitosamente repicadas ex vitro y transferidas a campo. Las mismas fueron utilizadas para repoblar el ecosistema regional a través de un acuerdo con Dirección de Bosques y Desarrollo Forestal de Rio Negro. La embriogénesis somática de P. alpataco se obtuvo a partir de explantes cotiledonares cultivados con 2,4D y BA. Los embriones obtenidos se mantuvieron en el mismo medio basal, diluido a la mitad de su concentración, en ausencia de reguladores de crecimiento. Así, los embriones somáticos generaron embriogénesis somática secundaria o completaron su desarrollo hasta la formación de un par de hojas verdaderas. La tasa de conversión a plántula fue de 10%. El proceso completo de embriogénesis somática se produjo en un periodo de 5 meses y fue corroborado a través del análisis histológico de los callos. Si bien P. alpataco respondió satisfactoriamente al cultivo de tejidos in vitro, deberán contemplarse otras variables a fin de obtener mayor eficiencia de los procesos de organogénesis y de embriogénesis somática. En el Capítulo 3 se evaluaron las propiedades medicinales y nutritivas de las especies seleccionadas (bioprospección química y alimentaria). Esta investigación permitió identificar productos con usos actuales o potenciales y cumple un papel fundamental para el uso y protección racional de la biodiversidad. Esto permitiría atender las actuales demandas de nuevos productos naturales con propiedades nutricionales y que cumplan un rol muy importante como agentes protectores de la salud. Se evaluó la composición química y nutricional de la harina integral del fruto de alpataco a fin de relevar su potencial uso alimentario humano y animal, en el marco del aprovechamiento múltiple de la especie. Los frutos enteros resultaron una fuente importante de hidratos de carbono (62%), fibras (25%) y proteínas (10%), poseen un alto valor nutricional (317,15 Kcal/100 g) y un predominio de ácidos grasos insaturados (81,6%). Los bajos niveles de hemoaglutinina y polifenoles obtenidos, no representan un riesgo para la salud ya que además estas sustancias tienden a disminuir durante el procesamiento de los alimentos. Otros parámetros deben ser estudiados para determinar el potencial nutricional y tecnológico del fruto de alpataco como substituto de alimentos tradicionales destinados a poblaciones específicas. Se evaluaron las propiedades funcionales de los frutos frescos de C. microphylla y de diferentes extractos, así como también la toxicidad de la corteza, reportada para este arbusto sobre vertebrados. Los frutos de C. microphylla presentaron un bajo aporte de proteínas (4,85%) y de lípidos (1,5%) y un alto contenido de hidratos de carbono (74%). La mayor cantidad de polifenoles extraídos fue de 343,45 mg GAE/100g peso fresco. La mayor actividad antioxidante in vitro se obtuvo en el extracto acetónico. La concentración de proteína soluble que produjo efectos tóxicos en el modelo de pez cebra (< 100 µg/ml), permite considerarlo como un compuesto con potencial actividad biológica. Para la evaluación de la toxicidad in vivo de la corteza de esta especie se utilizó por primera vez el modelo biológico del pez cebra (Danio rerio). Este modelo permitió hacer una valoración efectiva del “mal del piquillín” ya que las sintomatologías de toxicidad observadas fueron compatibles con las reportadas en ganado vacuno y porcino para esta enfermedad. Se deberán diseñar nuevos ensayos, tendientes a identificar los compuestos tóxicos. En conclusión, se ajustaron protocolos de propagación para ambas especies; se avanzó en el conocimiento de la germinación, de los tratamientos para optimizarla y de la respuesta in vitro de P. alpataco, reportándose por primera vez la embriogénesis somática en esta especie. El ajuste de estas metodologías y el conocimiento generado sobre bioprospección de P. alpataco y de C. microphylla permite considerar nuevas alternativas de uso sustentable de estas especies, en el área medicinal y alimentaria. En base al conocimiento generado, la hipótesis planteada puede ser aceptada cuyo propósito fue contribuir al conocimiento más profundo de dos especies nativas del Monte Patagónico. Esto fue posible a través de la búsqueda de principios activos que sustenten las propiedades medicinales y nutritivas populares y del conocimiento de su propagación, paso obligado para su producción bajo cultivo, su reintroducción en el ecosistema, domesticación, manejo sustentable y puesta en valor, aspectos fundamentales para el futuro abordaje de la problemática ambiental y social de la región.