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El maíz posee un gran potencial para la producción de bioetanol, no sólo a través de la conversión del almidón del grano, sino también a partir de la celulosa y hemicelulosa del resto de la planta, siendo estos recursos altamente renovables. Existe variación genética en los distintos genotipos de maíz, tanto en rendimiento como en calidad de rastrojo, que podría ser aprovechada para la selección de nuevos materiales destinados a la producción de bioetanol lignocelulósico. La mejora genética debería incrementar la digestibilidad de la caña+hojas, reducir la lignina y aumentar la biomasa. Los objetivos de nuestro estudio fueron: a. Estimar componentes fenotípicos, genéticos y ambientales en relación a la calidad nutricional y rendimiento de la fracción vegetativa en los dos estados de madurez de cosecha (silaje y grano). b. Correlacionar las variables de rendimiento y calidad en dos estados de madurez diferentes de la fenología del cultivo para estimar la producción potencial de silaje y de bioetanol lignocelulósico. c. Clasificar el germoplasma a través de variables de rendimiento y calidad nutricional de la fracción vegetativa para identificar grupos con diferenciales aptitudes para la producción potencial de etanol celulósico. d. Evaluar las variaciones cuali-cuantitativas que sufre la fracción vegetativa de maíz al pasar del estado de madurez de cosecha para silaje al de grano, y su aptitud para la producción potencial de bioetanol lignocelulósico. Se evaluaron 144 accesiones + 3 testigos genéticamente divergentes, mediante un diseño de bloques aumentados durante 3 años consecutivos. Se realizó un análisis de componentes principales para clasificar a los genotipos a través de las variables de rendimiento y calidad determinadas en 2 estados de madurez de cosecha: silaje y grano (rastrojo). Se observó que las variables de calidad de la fracción vegetativa están más condicionadas por el efecto genético que por el ambiental. LDA fue la variable con mayor varianza ambiental. DIV y DFDN podrían ser utilizadas como variables clasificatorias en programas de mejoramiento. El uso de índices de suma de rangos permitió la selección de genotipos con elevados rendimientos en grano, etanol teórico potencial y buen comportamiento agronómico. Algunas poblaciones locales, presentaron buena aptitud para la producción de forraje y bioetanol lignocelulósico, pudiendo ser utilizadas en futuros procesos de generación de líneas endocriadas.

El poroto común (Phaseolus vulgaris L.) es la leguminosa alimenticia más importante para el consumo humano a nivel mundial. La esclerotinia, causada por Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, es una enfermedad devastadora que afecta al cultivo de poroto en todo el mundo. En Argentina, se ha detectado esta enfermedad en todas las áreas de producción de poroto, principalmente al norte de la provincia de Salta, produciendo pérdidas de rendimiento y calidad de hasta el 100% en variedades de poroto susceptibles y en condiciones climáticas favorables para el desarrollo de la enfermedad. El objetivo de este estudio fue caracterizar la variabilidad fenotípica y genotípica de aislados de S. sclerotiorum provenientes de lotes comerciales de poroto ubicados en la principal área de producción de Argentina, empleando caracteres morfológicos, marcadores moleculares, y ensayos de patogenicidad para aportar conocimiento a los programas de mejoramiento. Se relevaron seis lotes comerciales de poroto y se recolectaron 116 aislados de S. sclerotiorum. Los aislados mostraron una alta variabilidad fenotípica, genética y patogénica. Se detectaron altos niveles de diversidad genotípica mediante grupos de compatibilidad micelial (MCG), marcadores moleculares URP (Universal Rice Primers) y microsatélites (SSR). Se identificaron 52 MCG, 59 haplotipos URP y 30 haplotipos MLH (Multilocus Haplotype). Todos los MCG fueron específicos de cada sitio, mientras que los haplotipos URP y MLH se compartieron entre lotes. Las distancias genéticas calculadas en base a los datos moleculares (URP y SSR) no se correlacionaron con las distancias geográficas. Más aún, el estudio con marcadores SSR no mostró diferenciación poblacional significativa en la muestra analizada, lo que se corroboró en los análisis de coordenadas principales y de agrupamientos. En concordancia, los resultados del análisis molecular de la varianza (AMOVA) y los valores de Fst de a pares, sugirieron la existencia de un moderado a alto flujo génico entre las localidades. El estudio con microsatélites permitió inferir el comportamiento reproductivo de S. sclerotiorum a través del análisis del desequilibrio de ligamiento entre loci. Los resultados obtenidos revelaron un alto nivel de variabilidad entre los aislados y la ocurrencia de ambos tipos de reproducción, clonal y sexual, pero con predominancia de la recombinación sexual en la mayoría de las poblaciones analizadas. La falta de diferenciación y la existencia de flujo génico estarían influenciados por la dispersión de inóculo fúngico, en forma de esclerocios o semillas colonizadas con micelio, de un campo a otro, al transportar restos de la cosecha y suelo contaminado mediante la maquinaria agrícola. También, las ascosporas transportadas por el aire, que constituyen una fuente común de infección dentro de los campos, podrían ser un mecanismo para la dispersión de haplotipos entre las poblaciones a larga distancia. Las poblaciones con niveles altos de diversidad genética y reproducción sexual proporcionan un amplio espectro de genotipos que pueden contribuir a una evolución rápida del patógeno aumentando la probabilidad de que el patógeno supere la resistencia de la planta hospedante y/o se seleccionen individuos con genes de resistencia a los fungicidas ampliamente utilizados, lo que implicaría un gran desafío en el manejo de la esclerotinia del poroto. Por otro lado, en invernadero, se evaluó la agresividad de los aislados mediante Straw test empleando la variedad Leales 24 INTA y la mayoría de los aislados resultaron altamente agresivos, sin variación entre las localidades. También, se evaluó la resistencia fisiológica de 20 genotipos de poroto contra cinco aislados genéticamente distintos con múltiples inoculaciones a corto, mediano y largo plazo y se determinó el área bajo la curva de progreso de la enfermedad (ABCPE). Se observaron diferencias altamente significativas (P < 0,001) entre los aislados, genotipos e interacción genotipo x aislado en las tres fechas de evaluación. A corto plazo y mediano plazo se encontraron genotipos resistentes, intermedios y susceptibles. Sin embargo, el único genotipo que resultó resistente a largo plazo a los cinco aislados fue la línea A 195. Esta línea, por sus características agronómicas y sanitarias, sería un candidato prometedor para ser utilizado para el mejoramiento de las líneas y variedades de poroto de Argentina. El presente estudio proporciona, por primera vez, información sobre la diversidad, estructura poblacional, comportamiento reproductivo de S. sclerotiorum e información sobre la resistencia fisiológica de genotipos de poroto. Estos resultados son valiosos para los programas regionales de mejoramiento genético de poroto destinados a obtener variedades ampliamente adaptadas con resistencia duradera, lo que contribuye al desarrollo de estrategias de manejo sostenible para minimizar las pérdidas de rendimiento debido a la esclerotinia en la producción de poroto.

El Raulí, Nothofagus nervosa (Phil.) Dim. et Mil., es una de las especies arbóreas de los bosques Andino-patagónicos de importancia ecológica y económica. Su distribución en Argentina es muy reducida y relativamente fragmentada. Abarca una estrecha franja entre 39º 25´ S y 40º 35´ S que no supera los 40 km en su ancho máximo, siguiendo los valles de las distintas cuencas lacustres de origen glacial. La sobreexplotación de la que fue objeto en el pasado por la calidad de su madera, agravada por sobrepastoreo e incendios forestales recurrentes llevaron a una situación crítica a muchas de las poblaciones de la especie, lo cual derivó en la necesidad de implementar programas de conservación y mejoramiento genético. El primer paso en dichos programas es conocer la intensidad y patrón de distribución de la variación genética de las poblaciones. Los objetivos principales de esta tesis son conocer dicha variación y relacionarla con procesos evolutivos, principalmente el flujo génico, la hibridación y el efecto de las últimas glaciaciones por la drástica reducción de las masas boscosas. La distribución natural de la especie restringida a las cuencas lacustres y la unidireccionalidad de los fuertes vientos en sentido oeste-este dentro de cada cuenca sugieren una diferenciación genética en sentido latitudinal con la posibilidad de un flujo génico extensivo que homogeneice la variación genética dentro de las cuencas. Con el objetivo de estudiar la variación genética dentro y entre poblaciones y con la intención de poner a prueba la hipótesis planteada arriba, se recolectaron semillas durante cuatro años consecutivos en 28 poblaciones de Raulí abarcando todo su rango de distribución natural en Argentina. A modo comparativo, se estudiaron semillas provenientes de tres localidades de Chile. En primer lugar se analizaron, en todas las poblaciones y años recolectados, características seminales como la producción total de semillas por unidad de superficie, el peso de mil semillas y la proporción de daño por insectos. La variación en estas características tiene una influencia ambiental muy importante por lo que brinda información sobre procesos adaptativos de las poblaciones. Todas las características seminales analizadas fueron altamente variables tanto a nivel espacial (entre poblaciones) como temporal (entre años), existiendo interacción entre las poblaciones y los años tanto para el peso de las semillas como para el daño ocasionado por insectos. A su vez, se detectaron correlaciones significativas con variables geográficas como la latitud y la longitud. En particular, el peso de las semillas mostró una variación latitudinal, siendo las semillas de las poblaciones del norte significativamente más pesadas que las del sur. En una segunda etapa se estudió la variación genética en 20 poblaciones de la especie mediante la utilización de marcadores génicos isoenzimáticos. Si bien en general se asume que las variantes aloenzimáticas son selectivamente neutras, se han descripto numerosas excepciones. Por ende, la variación detectada en estos marcadores podría tener alguna implicancia adaptativa. El primer paso de este estudio consistió en la determinación de los marcadores mediante el análisis genético de las variantes fenotípicas observadas. A tal fin se cosecharon yemas de 55 árboles madre y su descendencia (semillas) de polinización abierta. Se probaron distintos sistemas enzimáticos encontrándose buena resolución y variación en seis de ellos. Se detectaron los árboles madre supuestamente heterocigotas para cada locus putativo y se analizaron al menos 100 semillas de los mismos. Se puso a prueba la hipótesis de segregación 1:1 de las variantes detectadas. Con este método se determinaron ocho loci marcadores. La superposición de zonas de actividad en los zimogramas de algunos sistemas enzimáticos, la existencia de bandas dobles o triples para genotipos homocigotas y la hibridación natural con Roble Pellín resaltan la importancia del análisis genético previo a la utilización de las variantes fenotípicas como marcadores génicos. Con los marcadores determinados se analizaron la diversidad y diferenciación genéticas en las 20 poblaciones de Raulí de Argentina y tres de Chile. Por otro lado se analizaron 390 individuos adultos (yemas) de Raulí y Roble Pellín: 100 de cada especie en zona pura y 100 de Roble Pellín y 90 de Raulí de zona de simpatría. Este estudio confirmó la existencia de dos loci enzimáticos que poseen alelos especieespecíficos (Adh y Pgi), permitiendo el seguimiento del proceso de hibridación entre ambas especies. En cada población se estudió un mínimo de 100 semillas. Se detectaron altos niveles de variación intrapoblacional con un número medio de alelos (AL) de 3,38, diversidad génica (V) de 1,29, heterocigosis observada (Ho) y esperada (He) de 15,9 % y 18,1 % respectivamente. La diferenciación de cada población respecto a las restantes (Dj) varió entre 2,4 % y 8,1 % siendo el valor medio de diferenciación entre poblaciones (8) de 4,7 %. Todos estos parámetros fueron variables entre las poblaciones, incluso entre aquellas cercanas y pertenecientes a una misma cuenca lacustre. Las poblaciones más diferenciadas se encontraron en el sector occidental de la distribución, mientras que las mayores proporciones de semillas híbridas se observaron entre las poblaciones del este, detectándose altos porcentajes de retrocruzas en algunas de ellas. Las poblaciones de Chile mostraron niveles menores de variación. Se analizó también la variación temporal en el sistema de apareamiento y su influencia en la estructura genética de la generación seminal. A tal fin se comparó la variación genética de las semillas provenientes de dos temporadas de cosecha en nueve poblaciones. En todas las poblaciones se detectaron diferencias significativas entre años tanto cuali (presencia/ausencia de alelos raros) como cuantitativas (frecuencias alélicas). Por último, se analizó el polimorfismo en secuencias no codificantes del ADN de cloroplasto. En general se desconoce la función de estas regiones de ADN por lo que se considera que las mutaciones se acumulan en forma selectivamente neutra. La elevada conservación del genoma cloroplástico y la herencia clonal permiten que las variantes haplotípicas se mantengan en un linaje a través de las generaciones. La baja tasa de mutaciones de este genoma, la herencia materna y la escasa dispersión de las semillas en Raulí facilitan la diferenciación entre poblaciones y el seguimiento de los caminos migratorios recorridos por las distintas poblaciones de la especie luego de las glaciaciones del Cuaternario. Mediante las técnicas de PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) y RFLP (Polimorfismo en el Largo de los Fragmentos de Restricción) se detectaron dos regiones variables en el genoma cloroplástico de Raulí. El polimorfismo permitió la identificación de dos haplotipos distintos con una clara distribución geográfica en sentido norte-sur. La misma distribución se observó en dos poblaciones de Chile cercanas a la Cordillera de los Andes. Una población de la Cordillera de Nahuelbuta, en la zona costera de Chile presentó el mismo haplotipo que las poblaciones situadas al sur. La variación detectada en los tres niveles analizados es considerablemente alta dada la reducida distribución de la especie en Argentina. La diferenciación genética entre poblaciones en sentido latitudinal observada tanto en el genoma cloroplástico como en el peso de las semillas confirma, en parte, la hipótesis principal de la tesis. Sin embargo, los altos niveles de variación encontrados con los marcadores isoenzimáticos entre poblaciones pertenecientes a una misma cuenca lacustre, agregan el componente longitudinal en el patrón de distribución de la variación genética. A su vez, el proceso de hibridación introduce otro factor de variación por la posible introgresión del pool génico de N. obliqua en N. nervosa. La identificación de dos haplotipos cloroplásticos sugiere la expansión de las poblaciones a partir de al menos dos refugios glaciarios. Se proponen los posibles centros de dispersión luego de las glaciaciones así como un modelo de migración a partir de los mismos. Se discute la importancia de los resultados obtenidos como apoyo a los programas de conservación y utilización de los recursos genéticos de Nothofagus nervosa, así como los distintos procesos evolutivos que ejercen mayor influencia en la variación genética de la especie.

Las plantas invasoras, además de representar una amenaza ambiental y económica, son excelentes modelos para el estudio de la evolución contemporánea y la predicción de las respuestas evolutivas ante el calentamiento global. Los parientes silvestres de un cultivo son un caso especial de especies invasoras debido a que su presencia puede dificultar el uso de tecnologías en sus parientes cultivados, la hibridación cultivo-silvestre puede catalizar la evolución de poblaciones invasoras y estas pueden ser consideradas una fuente de germoplasma útil para el mejoramiento. El girasol (Helianthus annuus L.) es una especie nativa de Norteamérica. H annuus es un grupo taxonómico complejo, integrado por el cultivo, poblaciones silvestres e híbridos cultivo-silvestre. Esta especie fue introducida y se naturalizó fuera de su rango nativo en varias regiones del mundo. Esto hace que el girasol sea un modelo ideal para estudiar aspectos evolutivos asociados a la domesticación, la evolución de poblaciones invasoras y la hibridación cultivo-silvestre. En Argentina, el girasol silvestre fue probablemente introducido como cultivo forrajero y se naturalizó y expandió por la zona central del país, convirtiéndose en una especie invasora no nativa. El objetivo general de esta tesis fue evaluar la presencia de variabilidad genética para la tolerancia a temperaturas extremas (<0°C y >40°C) usando un enfoque ecológico-evolutivo. Los objetivos específicos fueron: 1) evaluar la importancia relativa del efecto materno y de la hibridación sobre caracteres del fruto (dormición, peso, tamaño y anatomía del pericarpio) en híbridos cultivo-silvestre; 2) evaluar la existencia de adaptación rápida de los caracteres del fruto (dormición, peso y tamaño) en el rango no-nativo de girasol; 3) evaluar la divergencia evolutiva entre materiales silvestres y cultivados para la tolerancia a temperaturas extremas durante estadios vegetativos tempranos; 4) evaluar diferencias en la tolerancia a estrés por calor durante estadios reproductivos en materiales silvestres y cultivados de girasol y variaciones geográficas de la tolerancia a estrés dentro del germoplasma silvestre; 5) evaluar la diversidad genética y la estructura poblacional del girasol silvestre de Argentina y caracterizar los principales procesos genéticos asociados a la invasión. Como material vegetal se utilizaron poblaciones no-nativas de girasol silvestre en Argentina, colectadas por el grupo de trabajo junto con poblaciones nativas y no-nativas de Australia, provistas por el USDA y materiales cultivados, tanto híbridos comerciales de Argentina como líneas públicas de EEUU. Todas las poblaciones silvestres utilizadas fueron geo-referenciadas y su ambiente local se caracterizó usando una base de datos climáticos pública. La evaluación de adaptación local y/o evolución rápida se realizó mediante técnicas estadísticas utilizadas en biogeografía. Se observó una gran divergencia entre biotipos silvestres y cultivados, de manera esperada para caracteres del fruto que fueron objetivo de la domesticación, tales como la dormición y el tamaño de los frutos, pero también en caracteres que probablemente no fueron, al menos de manera consciente, seleccionados durante la domesticación, tales como la tolerancia a temperaturas extremas. Dentro del germoplasma silvestre se observó divergencia entre poblaciones del rango nativo, explicadas por diferencias en su ambiente local, en dormición y tolerancia a estrés por calor. Se encontraron grandes diferencias entre poblaciones nativas e invasoras que no pudieron ser explicadas totalmente por diferencias en las condiciones climáticas entre ambientes. Finalmente, se encontró que las poblaciones argentinas retuvieron la mayor parte de la variabilidad genética presente en el rango nativo, lo que ayuda a explicar la diversidad observada en caracteres adaptativos como la dormición y de interés agronómico como la tolerancia a temperaturas extremas.

La Siembra Directa (SD) es el principal sistema de manejo de suelos en la Argentina, y en particular en la Región Pampeana. Su masiva adopción causó cambios en las propiedades físicas y químicas de los suelos, alterando especialmente la configuración del sistema poroso y las propiedades hidráulicas derivadas en comparación con sistemas de Labranza Convencional (LC). Estos efectos de la SD no han sido determinados en forma concluyente, especialmente cómo estas propiedades pueden variar durante el ciclo de cultivo, encontrándose resultados contradictorios en la bibliografía. A su vez, acompañado a la adopción de la SD y la utilización de cultivos transgénicos, la utilización de diferentes agroquímicos ha crecido notablemente en los últimos años. Dentro del amplio espectro de herbicidas, el Glifosato (GLY) es el que mayor importancia tiene, debido a que es el más utilizado en la actualidad en los sistemas agroproductivos. Se ha reportado su presencia en distintas matrices ambientales, incluyendo el suelo, donde se reportó su potencial transporte vertical y acumulación. En este contexto, las propiedades hidráulicas que describen el movimiento y la retención del agua en el suelo, especialmente en condiciones de flujo no saturado, junto con la configuración del sistema poroso y su variación durante el ciclo de cultivo, tendrán una gran influencia en la dinámica de GLY y su metabolito de degradación, AMPA. Los objetivos principales de la tesis fueron: i- determinar la variación temporal de distintas propiedades físicas e hidráulicas del suelo en tres sitios bajo SD y Labranza Convencional (LC); ii- desarrollar metodologías robustas de laboratorio que permitan obtener de manera sencilla y rápida variables físicas que describan el flujo de agua en el suelo en condiciones no saturadas; iii- analizar la dinámica temporal y en profundidad del contenido de glifosato y AMPA y su relación con la variación temporal de las distintas propiedades del suelo, bajo SD y LC; iv- determinar la relación entre las propiedades físicas e hidráulicas a lo largo del ciclo de cultivo y la dinámica de glifosato y AMPA, bajo SD y LC; v- predecir el riesgo de acumulación y contaminación de glifosato en suelos de la Región Pampeana. Para cumplir estos objetivos, se determinaron distintas propiedades hidráulicas, incluyendo la conductividad hidráulica a distintas tensiones, la macroporosidad total, la macroporosidad conductora de agua y la conectividad de las distintas familias de poros a lo largo del ciclo de cultivo en tres sitios de la Región Pampeana (Chascomús, Argiudol abrúptico; Pergamino, Argiudol típico; Dorila, Haplustol éntico). Se observó que suelos bajo LC presentaron en general mayores valores de estas propiedades, especialmente durante el periodo de primavera verano, asociado a una mayor actividad biológica. A su vez, las metodologías de laboratorio propuestas, permitieron determinar la dinámica hídrica en condiciones de flujo no saturado de los tres suelos estudiados de manera simple y de bajo costo, observando que suelos arenosos presentan una mayor facilidad intrínseca para el movimiento del agua. Se determinó en el sitio Chascomús el contenido de GLY y AMPA a lo largo del ciclo de cultivo, observándose en general una fuerte retención en la superficie del suelo. Sin embargo, los resultados indican que es posible la ocurrencia de transporte vertical. Valores elevados de conductividad hidráulica saturada y macroporosidad conductora de agua pueden derivar en una menor retención de GLY y AMPA, favorecieron el transporte vertical. A su vez, se observó una acumulación de GLY durante el ciclo de cultivo tanto bajo SD como bajo LC, derivado de las altas tasas de aplicación. Finalmente, la utilización del código HYDRUS 1-D permitió simular la dinámica de GLY y AMPA durante el ciclo de cultivo en Chascomús, mostrando que la inclusión de la variabilidad temporal de las propiedades hidráulicas mejora la eficiencia del modelo; estos datos permitieron predecir el riesgo de migración de estos compuestos en Pergamino y Dorila. A partir de dicha modelización, junto con la utilización de índices de riesgo de lixiviación, se determinó que suelos arenosos muestran mayor transporte vertical que suelos francos, debido a una menor adsorción y mayores valores de conductividad hidráulica. Los resultados obtenidos en la presente tesis, muestran la importancia de incluir la variabilidad temporal a lo largo del ciclo de cultivo a la hora de analizar el impacto de la SD sobre la configuración del sistema poroso. A su vez, la variación de dichas propiedades hidráulicas determinará la dinámica del GLY y AMPA en el suelo, tanto su movilidad como acumulación.

En el contexto del cambio climático global, entender cómo reaccionarán los bosques y plantaciones forestales a los rápidos cambios climáticos futuros es uno de los mayores desafíos para los biólogos e ingenieros forestales. En Patagonia actualmente las plantaciones forestales se llevan a cabo con coníferas exóticas y con un exclusivo fin productivo, ocasionando un gran impacto en los ecosistemas naturales. En este sentido, la domesticación de especies nativas con alta calidad maderera podría ser la clave para cumplir el doble propósito de plantar para la producción y para la restauración de ecosistemas forestales degradados. Para esto debemos contar con material genético adaptado no sólo al clima actual, sino con la capacidad de adaptarse a los veloces cambios climáticos en curso. Nothofagus alpina (Raulí) es una especie de árbol angiosperma nativa de la Patagonia, muy valorada no sólo por su importancia ecológica en los bosques que conforma sino también por su utilidad como especie maderable. Hasta el momento este uso se restringe a la extracción directamente del bosque. El objetivo de este trabajo es analizar la variación y diferenciación genética de poblaciones naturales argentinas de N. alpina en caracteres cuantitativos con el fin de aportar información para la domesticación de esta especie, así como para ayudar al entendimiento de las posibles estrategias evolutivas de sus poblaciones naturales. Creemos que la variación y diferenciación genética en caracteres fuertemente susceptibles al efecto de procesos de selección direccional (caracteres de fitness) es amplia, mientras que en los menos susceptibles a este efecto (caracteres morfológicos) la variación y la diferenciación genética son restringidas. La tesis se organiza en seis capítulos; el Capítulo 1 corresponde a la introducción con el marco teórico necesario para el estudio y con los objetivos, general y específicos, así como la hipótesis formal. Le sigue un capítulo de metodología general (Capítulo 2), presentando los dos ensayos evaluados: 1) el Ensayo Principal ubicado en el paraje Las Golondrinas, de carácter permanente y constituido por 1290 plantas producidas de semillas, correspondientes a 86 familias de polinización abierta provenientes de ocho poblaciones naturales, y 2) un Ensayo Complementario, de carácter temporario, constituido por 592 plantas producidas de semillas, correspondientes a 74 familias de polinización abierta provenientes de siete poblaciones naturales. En este capítulo también se detallan los análisis estadísticos generales a utilizar y el cálculo de los parámetros genéticos. El Capítulo 3 se focaliza en las mediciones realizadas en el Ensayo Complementario sobre plantines producidos en vivero y descalzados luego de una temporada de crecimiento. Se midieron relaciones alométricas entre caracteres de tallo y raíz, se analizó la varianza mediante modelos lineales mixtos y se calcularon los parámetros genéticos intra e inter-poblacionales. En general la variación intrapoblacional fue baja (h2 media = 0,20 y CVAmedia= 14,65), mientras que la diferenciación inter-poblacional fue moderada (QSTmedio= 36 %). De acuerdo con las comparaciones post hoc, Tromen es la población más diferente, y según el análisis de componentes principales (ACP) las poblaciones Tromen y Paimún son las más diferentes entre sí. Dado que las correlaciones genéticas aditivas fueron en general mayores que las correlaciones fenotípicas, las correlaciones ambientales resultaron ser bajas, lo que destaca la posibilidad de utilizar una combinación de varios de RESUMEN 2 estos rasgos como criterios de selección temprana. Los Capítulos 4 y 5 se centran en las mediciones realizadas en los árboles juveniles del Ensayo Principal. El Capítulo 4 analiza caracteres de crecimiento, con mediciones de altura y diámetro a la altura del cuello (DAC). Se analizó la varianza del proceso de crecimiento mediante modelos lineales mixtos de medidas repetidas y mediante modelos lineales mixtos sobre parámetros de curvas de crecimiento individuales ajustadas por regresión a un modelo sigmoidal (Boltzmann). Se registró baja variación genética intra-poblacional en el crecimiento de altura y DAC en general para todos los años medidos, y también baja diferenciación entre poblaciones. Las estimaciones de heredabilidad en general, fueron menores a las calculadas para plantines en vivero en el Capítulo 3. En el Capítulo 5 se estudian caracteres morfológicos, fenológicos y fisiológicos. Se analizó la varianza a través de modelos lineales mixtos y lineales mixtos generalizados, en el caso de caracteres binomiales. Los caracteres de supervivencia, índice de ramosidad, índice de esbeltez y presencia de hojas marcescentes se midieron cuatro años seguidos en la temporada invernal, y en todos ellos se encontraron diferencias significativas entre los años, pero no se encontró una interacción significativa entre año y población. El valor de los parámetros genéticos calculados sobre el mismo ensayo durante diferentes años fue muy variable tanto intra como inter-poblacionalmente. La variación intra-poblacional en los caracteres fenológicos, fisiológicos y morfológicos de hoja medidos en una temporada fue de moderada a baja en la mayoría de ellos, excepto en apertura de yema, donde la heredabilidad fue alta (h2media= 0,61). Por otro lado la diferenciación entre poblaciones fue baja o nula, excepto para el valor del índice de contenido de clorofila (SPAD) donde fue alto (QSTmedia= 77 %). En el Capítulo 6 se realiza un análisis multivariado (ACP) entre todos los caracteres medidos del Ensayo Principal y se unifica la información de los capítulos anteriores para abordar la conclusión final del trabajo. En el ACP se evidenció principalmente un contraste entre la población Boquete y el resto de las poblaciones, a diferencia del análisis realizado para el Ensayo Complementario. Los dos ensayos mostraron varianzas intra-poblacionales bajas en la mayoría de los caracteres, evidenciando una baja adaptabilidad de todas las poblaciones. Por otro lado, el patrón de diferenciación general encontrado para la especie es bajo. Sin embargo resaltan varios caracteres importantes para la producción donde la diferenciación encontrada es relevante para la adaptabilidad y supervivencia de los árboles. Se destacan el momento de apertura de yemas y el inicio de crecimiento en altura, que para forestaciones en ambientes fríos deberían considerarse, seleccionando las poblaciones Tromen Alto, Tromen Bajo y Tren Tren. Asimismo, para ambientes con estrés hídrico debería considerarse la longitud de raíz específica y la relación entre biomasa de raíz y biomasa aérea, y en base a estos caracteres debería seleccionarse la población Tromen Alto.

Los conocimientos adquiridos sobre la morfología, arquitectura y dendrocronología de la especie arbórea patagónica Nothofagus pumilio (lenga) aportan una base sólida sobre la cual analizar su desarrollo y comparar la dinámica de los crecimientos longitudinal (o primario) y radial (o secundario) a lo largo de secuencias temporales. En el presente trabajo de Tesis se plantea indagar sobre las relaciones entre los crecimientos longitudinal y radial de esta especie y los efectos de factores ambientales sobre esta relación. Para ello, se estudiaron las relaciones entre ambos tipos de crecimiento para plantas desarrolladas en distintas condiciones en los bosques templados del norte de la Patagonia. El trabajo se estructura en cuatro capítulos. En el primero se introducen los conceptos que más adelante son utilizados como marco teórico en las hipótesis de esta Tesis y se aportan los antecedentes encontrados acerca de ambos tipos de crecimiento. En el segundo capítulo se analiza retrospectivamente la relación entre los crecimientos longitudinal y radial y los efectos de las precipitaciones y temperaturas sobre esta relación. En el tercero, se analiza experimentalmente el efecto de la disponibilidad de agua en el suelo sobre el crecimiento de árboles completos (incluyendo sus raíces), y en el cuarto se evalúan los efectos de la erupción del Complejo volcánico Puyehue-Cordón Caulle de 2011 sobre los crecimientos longitudinal y radial en árboles duplicados y no duplicados. (Cap. II) En un rodal de altura ubicado sobre una ladera del Mt. Tronador, para un período de diez años, se analizaron los efectos de las precipitaciones y las temperaturas sobre las variaciones inter-anuales de los crecimientos longitudinal y radial, a partir de marcadores morfológicos y/o anatómicos. Se midieron la longitud y el número de entrenudos de los brotes del tronco extendidos en el periodo 2001-2010 y el ancho de los anillos de xilema formados en la base del tronco y correspondientes al mismo periodo. Se encontraron relaciones significativas entre los crecimientos longitudinal y radial, y entre cada uno de estos tipos de crecimiento y las temperaturas y precipitaciones en el periodo considerado. Las temperaturas del invierno y la primavera temprana (junio-octubre) inmediatamente precedentes al periodo de extensión de los brotes estuvieron asociadas positivamente tanto con el crecimiento longitudinal como con el radial. Las precipitaciones de verano (diciembre-marzo) se relacionaron positivamente con el alargamiento de los brotes, mientras que la temperatura media del verano de la estación de crecimiento previa (enero-marzo) se relacionó con el crecimiento radial del tronco. Se propone que las condiciones ambientales podrían jugar un papel muy importante en la regulación de la expresión de la preformación y la neoformación en N. pumilio. (Cap. III) En un experimento de vivero a cielo abierto se analizaron los efectos de la disponibilidad de agua en el suelo sobre la dinámica del crecimiento radial y sobre las variaciones arquitecturales del crecimiento longitudinal de N. pumilio a lo largo de dos temporadas de crecimiento. Para ello, se asignaron individuos juveniles a tres tratamientos de riego: sin riego o control, riego medio y riego alto. Los tratamientos de riego trataron de emular las precipitaciones de sitios mésicos y húmedos. En términos generales las modificaciones en la disponibilidad de agua en el suelo alteraron los crecimientos longitudinal y radial. Mayor disponibilidad de agua produjo: (1) el desarrollo de brotes más largos y con mayor número de entrenudos; (2) anillos de crecimiento más anchos; (3) cambios en la locación de los recursos entre el sistema aéreo y subterráneo, con mayor asignación proporcional de biomasa a los tallos que a las raíces; (4) cambios en la asignación de recursos entre el tronco y las ramas, produciéndose brotes del tallo más ramificados (y, desde este punto de vista, menos jerárquicos), pero un tronco de mayor tamaño en relación a sus ramas (mayor jerarquía a nivel de la planta entera). (Cap. IV) En un rodal de N. pumilio ubicado en el Paso Puyehue en cercanías al cráter del Complejo volcánico Puyehue-Cordón Caulle se evaluó el efecto de la erupción ocurrida en junio de 2011 sobre los crecimientos longitudinal y radial de árboles juveniles a juvenil-adultos. El efecto de las cenizas se probó sobre dos condiciones arquitecturales contrastantes: ejemplares con un único tronco dominante y ejemplares con el tronco duplicado. El análisis se llevó a cabo a lo largo de secuencias temporales, de modo de poder contrastar las variaciones del crecimiento pre- y post-erupción. Complementariamente, se compararon las secuencias de variación temporal del crecimiento de estos árboles con las obtenidas para ejemplares desarrollados en el sitio Mt Tronador en el cual no se depositaron cenizas luego de esa erupción. Contrariamente a lo previsto, el crecimiento longitudinal de los árboles de N. pumilio cercanos al epicentro eruptivo aumentó sustancialmente en la estación de crecimiento siguiente a la erupción, registrándose valores entre dos y tres veces mayores a lo esperado por las variaciones debidas a factores ontogenéticos y climáticos regulares. El crecimiento radial no mostró variaciones notables por efecto de la erupción. En promedio, los árboles con tronco duplicado presentaron mayor crecimiento longitudinal y radial en el tronco que los árboles no duplicados; el efecto volcánico no pareció modificar tales diferencias. Como una conclusión final de esta Tesis se puede indicar que el análisis simultáneo y retrospectivo de las variaciones inter-anuales de los crecimientos longitudinal y radial de N. pumilio en el norte de la Patagonia se encuentran estrechamente relacionadas entre sí; tales variaciones pueden responder independientemente a diferentes factores medioambientales.