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La expectativa de vida de una especie puede evolucionar a través de los genes que están involucrados en la reparación del soma, tales como los sistemas de la respuesta al estrés, según lo propone la teoría del soma desechable o genes con mutaciones perjudiciales o deletéreas de efecto tardío. En los ambientes naturales, los organismos frecuentemente soportan condiciones de estrés por falta de alimento y por baja temperatura. Como la energía ocupa un rol central en la vida de los organismos, mejorar la resistencia al estrés involucra cambios fenotípicos a diferentes niveles, desde señalización intracelular hasta caracteres de historia de vida. La resistencia al hambre severo se define como el tiempo de sobrevida a la privación total de alimento y sus valores fenotípicos rondan entre 20 a 200 horas en esa condición. La resistencia al estrés por baja temperatura es un carácter ecológicamente relevante que puede regular el nivel de actividad bajo condiciones de frío en la naturaleza. Este carácter adaptativo puede tener múltiples correlatos a nivel de otros caracteres de historia de vida. En la presente tesis con el objetivo general de elucidar la base genética y molecular que relaciona el proceso de envejecimiento, y los mecanismos de la respuesta al estrés ambiental, se estudiaron caracteres de historia de vida como la longevidad, la resistencia a la falta de alimento y al frío y la relación entre ellos mediante dos metodologías: mapeo de QTL y utilización de isolíneas en los organismos modelo Drosophila melanogaster y D. buzzatii, respectivamente. Se estudió la longevidad a 25°C en condiciones de control como así también luego de un pre-tratamiento de estrés por calor en líneas recombinantes endogámicas (RIL) de D. melanogaster. También se estudió la resistencia a la inanición o al hambre (RH) en adultos y pre-adultos mediante un mapeo por intervalo compuesto sobre líneas RIL de D. melanogaster. Todos estos caracteres resultaron variables en las RIL analizadas. Se identificaron varios QTL que mapean sobre los tres cromosomas mayores de Drosophila melanogaster que explican gran parte de la variabilidad en la longevidad. El tratamiento de calor redujo el número de QTL significativos, encontrando solo dos QTL para la longevidad (rangos 3C1-4F2 y 38E1-42A) en esta condición. Estos QTL, serían QTL generales de la longevidad más bien que QTL específicos de una condición. Con respecto a la resistencia al hambre, encontramos QTL que explican la variabilidad de la RH tanto en adultos como en pre-adultos. Una región de QTL, 16F3-19F6, resultó significativa tanto en machos como en hembras adultas y en el estadio pre-adulto. Se observó una correlación positiva en machos entre la longevidad de moscas tratadas y la RH de adultos, en uno de los paneles de RIL. A su vez, las regiones 16F3-19F6, 42A- 49C y 67A-86E3 corresponden a QTL que colocalización entre el estudio de mapeo de la longevidad y de la RH. Esta colocalización entre caracteres está en concordancia con la teoría del soma desechable. Con un abordaje diferente, la utilización de isolíneas de D. buzzatii se estudió la variabilidad de caracteres de historia de vida y sus posibles correlaciones, se continuó con el estudio de la base genética de la respuesta al estrés y la senescencia. Para ello se midió la longevidad a 25ºC, la resistencia al hambre (RH), la resistencia a la desecación (RD) y dos caracteres de resistencia al frío (RF). Todos los caracteres resultaron variables en las isolíneas de D. buzzatii, con una varianza entre líneas varía desde un 14% hasta un 38 a través de los diferentes caracteres medidos. Se encontró una correlación positiva entre la RH y la RF, sin embargo no comprobamos una correlación entre la RH y la longevidad o la RD. Las isolíneas mostraron una clara correlación positiva entre estos dos caracteres (RH y RF), en contraposición a la hipótesis del tradeoff planteada por Hoffmann et al (2005). También encontramos una correlación positiva entre la longevidad y RD y RF. Las correlaciones positivas entre los diferentes tipos de caracteres estudiados y también con la longevidad están en concordancia con la teoría del soma desechable, que propone justamente que las respuestas a los diversos tipos de estresores y la longevidad pueden evolucionar a través de los mismos genes. De acuerdo a esta teoría, los individuos que soporten mejor el estrés ambiental serán a la vez los más longevos.

El cultivo de maíz pisingallo (Zea mays L. var. everta) es una alternativa conveniente en la diversificación de la producción de granos en Argentina, sin embargo las bases ecofisiológicas de la determinación del rendimiento y la calidad han sido fundamentadas sobre maíces de tipo dentado, mientras que en maíces pisingallo se desconocen. El objetivo de esta tesis es entender cómo los maíces pisingallos determinan sus componentes del rendimiento, el nivel de proteína en grano y su volumen de expansión (principal criterio de calidad comercial)por medio de un marco conceptual basado en el crecimiento y partición de biomasa del cultivo en torno a floración y durante el llenado efectivo de los granos. Durante 2007 y 2008 se llevaron a cabo tres experimentos a campo en donde la tasa de crecimiento por planta fue alterada por medio de tratamientos de densidad de siembra y de raleo de plantas y defoliaciones (en torno a floración y durante el llenado efectivo)en 4 genotipos dentados y 8 pisingallos. Ambos tipos de maíz tuvieron en común una fuerte asociación de su rendimiento con la capacidad potencial de rendimiento establecida en torno a floración (R2 igual a 0,93, p menor a 0,001), pero difirieron en la determinación del peso de grano. El peso de grano potencial en maíces pisingallos siempre fue menor ante una misma disponibilidad de asimilados por grano en torno a floración (p menor a 0,05), mientras que el peso final de grano se redujo menos que el de los dentados ante una misma disminución en la disponibilidad de asimilados durante el llenado (p menor a 0,05). La concentración y contenido de proteínas del grano, y su volumen de expansión, estuvieron asociados principalmente a la tasa de crecimiento por planta por grano durante el llenado efectivo, y en menor medida con dicha tasa en torno a floración. Los resultados de esta tesis resaltan la importancia de las condiciones de crecimiento en torno a floración para la determinación del rendimiento dentro de un conjunto diverso de germoplasma de maíz (dentado y pisingallo)y demuestran, por primera vez, que el volumen de expansión de grano de maíz pisingallo puede ser predicho a partir del crecimiento del cultivo.

El trigo pan es uno de los cultivos de granos más importantes del mundo. Uno de losprincipales objetivos del mejoramiento genético a nivel mundial es el aumento delrendimiento en grano. El rendimiento es un carácter complejo, controlado por unelevado número de genes, con alta influencia ambiental e interacción genotipo porambiente. Sumado a esto, el trigo es una especie alohexaploide de origen muyreciente (~8000 años) y por esto, las relaciones entre genes homeólogos soncomplejas. Por lo tanto, el desafío de continuar mejorando sostenidamente elrendimiento requiere de la identificación de caracteres asociados al rendimiento defácil medición y del trabajo interdisciplinario (ecofisiología, mejoramiento genéticotradicional, genética molecular, bioinformática, estadística, entre otras).En este sentido, el objetivo del proyecto fue identificar regiones genómicas asociadasa la fertilidad de espiga (FE), un carácter de fácil medición a madurez, que estáfuertemente asociado al número de granos por superficie, el principal determinantedel rendimiento en trigo pan. Para esto, se utilizó una población de 146 líneasendocriadas recombinantes (RIL) derivadas del cruzamiento entre Baguette 10(madre de alta FE) y Klein Chajá (padre de baja FE). Se realizaron tres ensayos acampo, durante los ciclos agrícolas 2013, 2014 y 2015, para determinar la FE, comoasí también el rendimiento y sus componentes para cada una de las líneas y susparentales, además de otros caracteres de interés agronómico. Se analizó lacorrelación genética entre caracteres medidos y se estimaron los componentes devarianza de los mismos para calcular su heredabilidad en sentido estricto. Un grupode 126 RIL fue genotipificado con un ?chip? comercial (Axiom® 35K SNP WheatBreeder‟s Array, Affimetrix). Se construyó un mapa de ligamiento con 857 marcadoresSNP en 80 RIL, y se realizó un mapeo de QTL para los caracteres medidos a campo. xiiiLa distribución de frecuencia de la FE para la población mostró una formaacampanada para los tres años de evaluación fenotípica, y segregación transgresivahacia ambos lados de la distribución. La heredabilidad en sentido estricto del carácterfue de 0,84, con sólo un 11% de varianza total debida a la interacción genotipo xambiente. La FE estuvo positivamente asociada al número de granos por unidad desuperficie (r=0,48) mientras que estuvo negativamente asociada al peso de mil granos(r=-0,49). El rendimiento estuvo asociado al número de granos por superficie,mientras que no presentó asociación con el peso de mil granos.Se encontraron cuatro regiones genómicas (QTL) asociadas a la FE, en loscromosomas 1B, 2D, 5B y 7A. En total, estas regiones explicaron un 26% de lavariación total en FE, no hubo interacción QTL por año y no hubo ninguna interacciónentre QTL (p>0,05). Se desarrollaron marcadores homeólogo-específicos y aleloespecíficospara cada uno de los marcadores contenidos en el intervalo de confianzade cada uno de los QTL. Cinco de los seis marcadores desarrollados para el QTL delcromosoma 2D fueron probados en un grupo de individuos de la poblacióngenotipificada, pero no fue posible amplificar el polimorfismo correspondiente demanera consistente. Debido al amplio intervalo de mapa de las regiones genómicasque mostraron asociación con la FE, no fue posible avanzar en la búsqueda de genescandidatos para el carácter. No obstante, los resultados del presente trabajoconstituyen un avance significativo en el establecimiento de las bases genéticomolecularesde la fertilidad de la espiga, escasamente conocidos hasta el momento.

Tesis para obtener el grado de Doctora en Ciencias Agrarias, presentada en la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Mar del Plata, en marzo de 2018.

La humedad de grano a cosecha es de vital importancia para la producción de maíz, ya que afecta la calidad de la semilla y los costos de producción. Uno de los principales objetivos del mejoramiento es reducir el contenido de agua del grano a cosecha para disminuir el impacto económico del secado artificial. Además del momento en el que tiene lugar la madurez fisiológica, la tasa de secado después de la misma tiene un alto impacto en la humedad a cosecha. La tasa de secado es de difícil fenotipificación a campo, por lo que asociar el secado con otros caracteres de fácil determinación es de gran utilidad. Asimismo, determinar las bases genéticas (QTL) de estos caracteres es de gran interés para el mejoramiento. Finalmente, evaluar estos caracteres y sus bases genéticas no sólo en líneas sino también en híbridos derivados es relevante para su aprovechamiento en mejora genética. Los objetivos de la presente tesis fueron (i) caracterizar fenotípicamente una población de líneas e híbridos derivados para tasa de secado y diversos caracteres potencialmente asociados con la tasa de secado (tiempo a antesis, stay green, largo y número de chalas), (ii) establecer la correlación entre la tasa de secado en líneas e híbridos, y su relación con los otros caracteres fenotípicos medidos, y (iii) estudiar las bases genéticas (QTLs) de la tasa de secado tanto en líneas como en híbridos. Para cumplir estos objetivos se sembró una población biparental de líneas recombinantes (RlLs, n=129) y sus híbridos derivados de la cruza por un tester (n=129) en dos ambientes (fechas de siembra temprana y tardía) en Venado Tuerto. La tasa de secado se determinó ajustando un modelo lineal a mediciones periódicas de humedad post-madurez fisiológica en cada genotipo. Para la detección de QTLs se utilizó un modelo multi-atributo multi-ambiente para el conjunto de genotipos con regresión por mapeo de intervalos compuestos (CIM) en base a un mapa con más de 3000 SNPs. La variabilidad fenotípica en líneas e híbridos para tasa de secado fue menor que para el resto de los caracteres, lo que determinó una baja heredabilidad. La influencia del ambiente en la tasa de secado fue muy importante. Se encontraron correlaciones significativas entre la tasa de secado y caracteres como el tiempo a antesis y el stay green en la fecha de siembra tardía, lo que sugiere que ciertos atributos del genotipo serían importantes en ambientes que limiten la desecación. No se pudo establecer una relación entre las líneas y sus híbridos derivados para la tasa de secado. Se encontraron QTLs para algunos caracteres estudiados como tiempo a antesis, y número de chalas, y sólo uno para tasa de secado en líneas, aunque no fue consistente entre ambientes. Se concluye que la mejora genética para tasa de secado se ve limitada por su difícil fenotipificación y fuerte interacción con el ambiente. La elección de la población de mapeo es asimismo sumamente importante para asegurar el éxito de los resultados en este tipo de atributos.

El objetivo general de esta tesis fue producir información científico-tecnológica básica para la implementación de un sistema integrado de control de malezas, que permita reemplazar al sistema mecánico en las plantaciones de álamo (Populus spp.) del centro-norte de la Provincia de Buenos Aires. Los trabajos se agruparon en tres líneas de investigación complementarias, en donde se abordaron grupos específicos de problemas. En la primera línea de trabajo se determinó la composición específica de la comunidad de malezas y la magnitud de su interferencia, se establecieron los niveles de control y fitotoxicidad que producen diferentes herbicidas, y se evaluaron en forma comparada los efectos sobre la supervivencia y el crecimiento del cultivo de distintos tratamientos integrados de control respecto del sistema actual. La segunda línea estudió la variación temporal de la interferencia en busca de la definición del período crítico para el control de malezas, y en la tercera línea de trabajo se evaluó el resultado económico potencial de la implementación de los cambios estudiados en el sistema de control, considerando diferentes escenarios económico-financieros, grados de incorporación de tecnología y de reemplazo de mano de obra. Las distintas líneas comprendieron experiencias en campo llevadas a cabo entre los años 1998 y 2004 en el Establecimiento Forestal María Dolores , Partido de Alberti, Provincia de Buenos Aires (34° 50' Lat. Sur; 60° 30' Long. Oeste; 55 msnm). Los trabajos se efectuaron siguiendo una estrategia progresiva de experimentación: en una primera etapa se realizaron ensayos exploratorios y posteriormente los resultados iniciales obtenidos fueron evaluados en ensayos a escala de producción y parcelas demostrativas de 5 hectáreas de superficie.