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Mecanismos fisiológicos y genéticos asociados a la determinación del peso de grano y relación fuente - destino en maíz en ambientes contrastantes en nitrógeno

Por: Hisse, Ignacio Rubén.
Colaborador(es): Otegui, María Elena [dir.] | D'Andrea, Karina Elizabeth [co-dir.].
Publicación: 2020Descripción: 117 p. tbls., grafs.Tipo de material: Tesis de posgrado de lectura en biblioteca. Recurso electrónico.Tema(s): ZEA MAYS | PESO DE LAS SEMILLAS | BIOMASA | MEJORA GENETICA | NITROGENO | HIBRIDOST20210201 Recursos en línea: Haga clic para acceso en línea Nota de tesis: Tesis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Escuela para Graduados. Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Agropecuarias. Doctorado en Ciencias Agropecuarias. 2020. Resumen: Existe una creciente necesidad de hacer un uso más eficiente de los insumos, principalmente de aquellos con riesgo asociado de contaminación ambiental como es el caso del nitrógeno (N). Esto conlleva el análisis en ambientes sub-óptimos en cuanto a disponibilidad del nutriente; sin embargo, son escasos los estudios que consideran el control genético de la determinación del rendimiento en dichos ambientes, y más escasos aún los orientados a los rasgos fisiológicos que modulan la expresión del componente del rendimiento identificado como peso individual del grano (PG). El objetivo de esta tesis fue estudiar los mecanismos fisiológicos y genéticos subyacentes de la expresión del PG en maíz en ambientes contrastantes en disponibilidad de N. Se analizaron los componentes fisiológicos el PG en experimentos a campo sobre un conjunto de líneas endocriadas de distinto origen y sus híbridos derivados, utilizando un diseño de cruzamientos dialélico completo. El efecto del nivel de N sobre el PG estuvo mediado por cambios en la relación fuente-destino durante el llenado efectivo, producto de la alta respuesta del crecimiento por planta en post-floración a la oferta de N. Dicha respuesta se observó en los híbridos pero no en las líneas, probablemente debido a un efecto de depresión por endogamia asociado a un bajo PG potencial. La proporción de efectos génicos aditivos (i.e. heredables) fue mayor para los componentes fisiológicos del PG que para el PG per se, y a su vez dicha proporción se incrementó en la condición de baja oferta de N para casi todos los atributos. Estos resultados evidencian, por un lado, la importancia en el uso de los caracteres secundarios con el fin de mejorar el PG, y por el otro, que la selección en ambientes restrictivos en N se realizaría sobre una base mayor de efectos genéticos predecibles. El PG se asoció genéticamente en forma directa con (i) sus dos principales componentes, i.e. tasa y duración de llenado, prevaleciendo la vía aditiva con la tasa y la no aditiva con la duración; (ii) la relación fuente-destino alrededor de floración vía efectos aditivos; y (iii) con el crecimiento por planta durante el llenado mediante efectos no aditivos. A su vez, ambos componentes del rendimiento en grano (i.e. número y peso) se correlacionaron genéticamente entre sí de manera negativa y vía efectos aditivos. Las diferencias en los mecanismos genéticos de asociación de los atributos con el PG poseen implicancias importantes respecto de su aplicación en el mejoramiento, sobre todo en lo referido al momento apropiado para ser considerados dentro de las distintas etapas del proceso de mejora.
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Tesis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Escuela para Graduados. Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Agropecuarias. Doctorado en Ciencias Agropecuarias. 2020.

Existe una creciente necesidad de hacer un uso más eficiente de los insumos, principalmente de aquellos con riesgo asociado de contaminación ambiental como es el caso del nitrógeno (N). Esto conlleva el análisis en ambientes sub-óptimos en cuanto a disponibilidad del nutriente; sin embargo, son escasos los estudios que consideran el control genético de la determinación del rendimiento en dichos ambientes, y más escasos aún los orientados a los rasgos fisiológicos que modulan la expresión del componente del rendimiento identificado como peso individual del grano (PG). El objetivo de esta tesis fue estudiar los mecanismos fisiológicos y genéticos subyacentes de la expresión del PG en maíz en ambientes contrastantes en disponibilidad de N. Se analizaron los componentes fisiológicos el PG en experimentos a campo sobre un conjunto de líneas endocriadas de distinto origen y sus híbridos derivados, utilizando un diseño de cruzamientos dialélico completo. El efecto del nivel de N sobre el PG estuvo mediado por cambios en la relación fuente-destino durante el llenado efectivo, producto de la alta respuesta del crecimiento por planta en post-floración a la oferta de N. Dicha respuesta se observó en los híbridos pero no en las líneas, probablemente debido a un
efecto de depresión por endogamia asociado a un bajo PG potencial. La proporción de efectos génicos aditivos (i.e. heredables) fue mayor para los componentes fisiológicos
del PG que para el PG per se, y a su vez dicha proporción se incrementó en la condición de baja oferta de N para casi todos los atributos. Estos resultados evidencian, por un lado, la importancia en el uso de los caracteres secundarios con el fin de mejorar el PG, y por el otro, que la selección en ambientes restrictivos en N se realizaría sobre una base mayor de efectos genéticos predecibles. El PG se asoció genéticamente en forma directa con (i) sus dos principales componentes, i.e. tasa y duración de llenado, prevaleciendo la vía aditiva con la tasa y la no aditiva con la duración; (ii) la relación fuente-destino alrededor de floración vía efectos aditivos; y (iii) con el crecimiento por planta durante el llenado mediante efectos no aditivos. A su vez, ambos componentes del rendimiento en grano (i.e. número y peso) se correlacionaron genéticamente entre sí de manera negativa y vía efectos aditivos. Las diferencias en los mecanismos genéticos de asociación de los atributos con el PG poseen implicancias importantes respecto de su aplicación en el mejoramiento, sobre todo en lo referido al momento apropiado para ser considerados dentro de las distintas etapas del proceso de mejora.

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