Ecofisiología de la generación del rendimiento y la calidad en genotipos de trigo y su comparación con cebada

La creciente demanda de materias primas de alta calidad por parte de la industria alimenticia plantea la necesidad de obtener aumentos en el rendimiento y en la calidad de los granos de trigo pan y cebada cervecera. El entendimiento de los diferentes procesos ecofisiológicos involucrados en la determinación del contenido final de nitrógeno (N) del grano cosechado constituye una herramienta indispensable para incrementar la calidad de estos productos, ya que a nivel productivo, altos contenidos de N en grano se relacionan en forma negativa con el rendimiento. Actualmente son escasos los trabajos que hayan analizado en forma conjunta la generación del rendimiento y su calidad en cultivos de trigo y cebada. El objetivo general de la presente tesis fue estudiar la economía del carbono y del N en trigo y cebada cervecera considerando tanto variables asociadas a la generación del rendimiento como de calidad del grano, mediante una aproximación desde la ecofisiología de los cultivos (nivel canopeo), nivel de órganos (granos) y nivel bioquímico (tipo de proteína). En este contexto, se evaluó el comportamiento de los cultivos de trigo y cebada bajo disponibilidades contrastantes de N y S durante el ciclo de cultivo. Si bien ambos cultivos mostraron niveles de rendimiento similares (ca. 470 g m-2), presentaron diferencias en como generan su rendimiento. Las principales diferencias se observaron durante post floración, en efecto, trigo alcazó niveles de biomasa superiores que cebada (ca. 40 por ciento), mientras que ésta mostró mayor partición de biomasa hacia los granos (ca. 0,39 para trigo vs. 0,47 para cebada). En cuanto a los parámetros relacionados a la economía del N, trigo presentó respecto a cebada menores eficiencias en el uso de N para generar rendimiento (ca. 10 por ciento) y relación entre la partición de carbono y N a los granos (ca. 0,55 para trigo vs. 0,67 para cebada), principales variables que explicaron, negativamente, las diferencias finales entre ambos cultivos en el porcentaje de N en los granos. La calidad de ambos cultivos respondió diferencialmente a las fertilizaciones y existió una notable diferencia entre cultivares de trigo en cuanto a su respuesta (cultivares de trigo indentificados a priori como de calidad panadera intermedia presentaron mayor variabilidad en su calidad que cultivares de calidades extremos y que cebada). La información presentada en esta tesis puede ser base importante tanto en el campo del manejo de la fertilización de cultivos como en el campo de la modelización y mejora genética de ambos cultivos.

Crecimiento y partición de materia seca en Senecio madagascariensis Poiret (Compositae)

p.213-225

Componentes del rendimiento en cultivares de soja del grupo V con distinto hábito de crecimiento

p.201-206

Crecimiento y dispersión de estructuras vegetativas de Gramón (Cynodon dactylon (L.) Pers.)

p.21-28

Efecto de los cotiledones y el uso de semilla híbrida en brócoli (Brassica oleracea var. italica L.)

p.177-187

Restablecimiento del canopeo en un pastizal natural frente a perturbaciones experimentales de distintas naturaleza

p.81-93

Efecto de ácido abscísico y giberelina A3 sobre la anatomía de tejidos vasculares y la expresión génica de transportadores de azúcares en plantas de vid (Vitis vinifera L.) cv. Malbec

La calidad de los vinos es dependiente de la calidad de las bayas, y ésta, a su vez, es dependiente de la acumulación y metabolismo de azúcares. Se conoce que el ácido abscísico (ABA) y las giberelinas (GAs) regulan la acumulación de carbohidratos en muchos cultivos de importancia económica, pero los mecanismos por los cuales sucede aún se desconocen. El trabajo desarrollado en la presente tesis tuvo como objetivo principal determinar si la mayor concentración de azúcares en bayas de vid (Vitis vinifera L.) cv. Malbec, mediada por ABA y GAs, se debe a una modificación en la carga floemática de órganos fuentes (hojas), en el área del floema y/o en la expresión de genes que codifican para transportadores de azúcares. Para lograr el objetivo propuesto, se planteó un experimento con plantas de vid (Vitis vinifera L.) cv. Malbec en macetas sometidas a condiciones de campo y asperjadas con ABA (250 mg L-1) y ácido giberélico (GA3, 500 mg L-1). Se midieron variables de crecimiento, fisiológicas, bioquímicas, anatómicas y expresión de genes. En ambos tratamientos se observó una mayor concentración de sacarosa en las hojas, en envero, y una disminución significativa en la expresión relativa de los genes que codifican para transportadores de azúcares en dicho tejido. Además, las plantas tratadas con GA3 presentaron un crecimiento exacerbado de la parte aérea coincidente con una mayor partición de fotoasimilados hacia el tallo de las mismas. Por su parte las aplicaciones con ABA favorecieron el transporte de carbono hacia las bayas durante envero, coincidente con la sobre-expresión de los genes VvHT2, VvHT3 y VvHT6. Debido a este comportamiento diferencial, el tratamiento con ABA aceleró el inicio de la maduración de las bayas mientras que el tratamiento con GA3 lo retrasó. Contrariamente, las bayas tratadas con GA3 mostraron las mayores concentraciones de monosacáridos en post-envero, en correlación con la sobre-expresión de los genes VvHT2 y VvHT3. Por otro lado, ambos tratamientos incrementaron el área del floema y xilema en la nervadura central de las hojas, en tallos y en el pedicelo de las bayas. Como conclusión, se postula que la estimulación del transporte de carbono hacia las bayas y tallos mediada por ABA y GA3 respectivamente, fue producto de modificaciones en la concentración de carbohidratos no estructurales en hojas, en el área del tejido floemático como así también de la expresión de los transportadores de azúcares en las bayas.

Refugios de fuego de Austrocedrus chilensis y su función en la expansión del bosque sobre el matorral en el noroeste de la Patagonia

El fuego modula la dinámica de la vegetación, favoreciendo distintas estrategias de persistencia y recolonización. Especies de reproducción obligada por semilla dependen de características ambientales para persistir, como de refugios los cuales tienen atributos biofísicos que disminuyen la severidad del fuego, permitiendo su supervivencia y dispersión post-fuego. Mientras que hay especies que mediante órganos de reserva pueden persistir y rebrotar. El objetivo de esta tesis es desarrollar y validar un modelo conceptual de dinámica sucesional entre comunidades vegetales de distinta historia de vida en paisajes propensos al fuego. En el noroeste de Patagonia, matorrales rebrotantes y bosques de Austrocedrus chilensis (ciprés) responden diferencialmente al fuego generando un ciclo sucesional. Estudié características de remanentes de ciprés, su potencial de dispersión hacia la matriz y las interacciones entre rebrotantes y ciprés en el tiempo. Encontré que los remanentes de ciprés ocurren en refugios donde la alta relación roca/vegetación disminuiría la severidad del fuego. Los cipreses revelaron mayor crecimiento en refugios que en la matriz, aunque exhibieron severas reducciones durante años secos. Este compromiso entre supervivencia al fuego y vulnerabilidad a la sequía implicaría que la funcionalidad de los refugios podría reducirse ante incrementos en la severidad de estos eventos. La dispersión de semillas de ciprés desde refugios presentó un kernel de cola gorda, indicando posibilidad de dispersión a largas distancias y rápida expansión. Aunque el establecimiento de plántulas de ciprés incrementó ante la presencia de rebrotantes, el posterior crecimiento del ciprés estuvo suprimido por al menos 15 años hasta que superaron la competencia de las rebrotantes. Los refugios de fuego son clave para la persistencia y recolonización del ciprés, pero la competencia con las rebrotantes en la matriz estaría enlenteciendo el proceso sucesional, lo que podría aumentar la probabilidad de incendio y modificar el curso sucesional hacia un estadio dominado por rebrotantes.

Refugios de fuego de Austrocedrus chilensis y su función en la expansión del bosque sobre el matorral en el noroeste de la Patagonia

El fuego modula la dinámica de la vegetación, favoreciendo distintas estrategias de persistencia y recolonización. Especies de reproducción obligada por semilla dependen de características ambientales para persistir, como de refugios los cuales tienen atributos biofísicos que disminuyen la severidad del fuego, permitiendo su supervivencia y dispersión post-fuego. Mientras que hay especies que mediante órganos de reserva pueden persistir y rebrotar. El objetivo de esta tesis es desarrollar y validar un modelo conceptual de dinámica sucesional entre comunidades vegetales de distinta historia de vida en paisajes propensos al fuego. En el noroeste de Patagonia, matorrales rebrotantes y bosques de Austrocedrus chilensis (ciprés) responden diferencialmente al fuego generando un ciclo sucesional. Estudié características de remanentes de ciprés, su potencial de dispersión hacia la matriz y las interacciones entre rebrotantes y ciprés en el tiempo. Encontré que los remanentes de ciprés ocurren en refugios donde la alta relación roca/vegetación disminuiría la severidad del fuego. Los cipreses revelaron mayor crecimiento en refugios que en la matriz, aunque exhibieron severas reducciones durante años secos. Este compromiso entre supervivencia al fuego y vulnerabilidad a la sequía implicaría que la funcionalidad de los refugios podría reducirse ante incrementos en la severidad de estos eventos. La dispersión de semillas de ciprés desde refugios presentó un kernel de cola gorda, indicando posibilidad de dispersión a largas distancias y rápida expansión. Aunque el establecimiento de plántulas de ciprés incrementó ante la presencia de rebrotantes, el posterior crecimiento del ciprés estuvo suprimido por al menos 15 años hasta que superaron la competencia de las rebrotantes. Los refugios de fuego son clave para la persistencia y recolonización del ciprés, pero la competencia con las rebrotantes en la matriz estaría enlenteciendo el proceso sucesional, lo que podría aumentar la probabilidad de incendio y modificar el curso sucesional hacia un estadio dominado por rebrotantes.