Mejoramiento genético de especies forrajeras para ambientes diversos

La ganadería argentina tiene como uno de sus principales componentes de la alimentación a las pasturas cultivadas, tanto anuales como perennes. La expansión agrícola determinó el desplazamiento de parte de la ganadería nacional hacia zonas con restricciones edáficas y/o climáticas, necesitadas de nuevas tecnologías en pasturas. La genética permite abordar estos desafíos a través del desarrollo de cultivares de especies forrajeras adaptados a diversos ambientes. Instituciones nacionales han desarrollado y difundido los cultivares mas exitosos de las principales especies templadas existentes en el mercado nacional. En el caso de las especies megatérmicas, no existen cultivares nacionales y las demandas de la región son abastecidas por introducciones foráneas a veces no seleccionadas en ambientes restrictivos. Esto pone en evidencia que el mejoramiento genético de especies megatérmicas es una clara vacancia de instituciones nacionales y privadas del país. En este contexto, el Proyecto del INTA AEFP 261821 PE Mejoramiento genético de especies forrajeras para ambientes diversos tiene como objetivo general incrementar la productividad, la calidad y/o la persistencia de las pasturas cultivadas a través del desarrollo de cultivares forrajeros adaptados a los distintos ambientes y sistemas de producción. En particular, a su vez, tiene como objetivo generar poblaciones o clones de Chloris gayana y Cenchrus ciliaris, mejorados por su tolerancia al estrés abiótico, mayor productividad y digestibilidad de la materia seca. Si bien la digestibilidad es de importancia central, no es el único factor de calidad que gobierna el producto animal. El valor nutritivo del forraje depende de sus constituyentes químicos, del consumo y la digestibilidad y la implementación de estrategias de selección para mejorar la calidad solo se logra si se comprende el rol de cada constituyente celular en la nutrición animal. Debido a la escasa disponibilidad de muestra, tipo de forrajeras (megatérmicas) y a la necesidad de realizar un screening comparativo se utilizará la técnica in situ (desaparición ruminal de la materia seca). En este proyecto el Laboratorio de Forrajes de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la UCC actuará como contraparte de la Institución Cooperante asumiendo la ejecución del objetivo de evaluar caracteres de calidad de las forrajeras estudiadas

Estudios genético-poblacionales en especies de interés sanitario

Se reúnen en esta presentación tres proyectos relacionados que vienen desarrollándose desde hace varios años con subsidios independientes de ese Consejo. Los tres refieren a estudios genético poblacionales de especies de interés sanitario. Los temas son los siguientes: Tema I. Estudios de poblaciones de roedores Cricétidos. Tema II. Estudios de variabilidad genética en Aedes albifasciatus (Diptera, Culicidae). Tema III. Estudios de polimorfismo enzimático en aislamientos de Trypanosoma cruzi. En todos los casos se obtendrán muestras de poblaciones en distintas regiones del país y en ellas se realizará: a) análisis de polimorfismo enzimático detectable mediante técnicas de electroforesis en geles. b) Determinación de frecuencias alélicas, proporción de loci polimórficos y heterocigosis media por locus. c) Cálculo de Nm, estimador del grado de intercambio génico entre poblaciones de una especie. d) Cálculo de distancia genética y similitud entre poblaciones. e) Amplificación de DNA mitocondrial (tema II) y DNA quinetoplástico de minicírculos (tema III) y posterior caracterización por RFLP y sondas de DNAc.

Interacción de la radiación con la materia: Aplicación a la caracterización de materiales

Las tareas de investigación involucran tres subproyectos interdependientes: A. Caracterización de muestras extensas. B. Caracterización de muestras delgadas y multiminares. C. Caracterización de partículas y aplicación a la contaminación ambiental. Se prevé utilizar la técnica de Monte Carlo para predecir espectros de FRX con sistema dispersivo en energías. Este mismo método será utilizado para describir la distribución angular de los electrones retrodifundidos para incidencia normal y no normal, y también para mejorar la descripción de la función distribución de ionizaciones f(pz) utilizando secciones eficaces realistas. Paralelamente, se desarrollarán modelos de los parámetros fo, go y h que determinan la función distribución de ionizaciones f(pz). Del mismo modo, se estudiará la caracterización de muestras delgadas y estratificadas. Para ello se realizarán simulaciones Monte Carlo utilizando los resultados previstos en el párrafo anterior y se harán determinaciones experimentales con la microsonda electrónica de sistemas multilaminares simples y multicomponentes. Se extenderán las aplicaciones del programa MULTI desarrollado en nuestro grupo para cuantificación de muestras extensas, láminas delgadas y partículas. En este sentido se implementará un algoritmo para cuantificar muestras con picos no detectables, se evaluarán los errores en las concentraciones calculadas y se incluirá el reforzamiento por fluorescencia con las líneas K beta. Por otro lado, se implementará de un método de procesamiento de datos para el análisis de partículas en EPMA y su aplicación al estudio de la contaminación ambiental mediante el procesamiento de imágenes para la caracterización morfológica y química de partículas en suspensión, análisis de clusters. El objetivo final es la identificación y caracterización de fuentes de contaminación. Esta tarea será complementada con análisis global de la composición química en muestras de materia particulada mediante FRX, y el estudio de sus parámetros físicos mediante el método de simulación Monte Carlo. Se mejorará la estructura experimental de nuestro laboratorio poniendo en funcionamiento un microscopio electrónico Cambridge Stereoscan cedido por la Universidad de Barcelona conjuntamente con la capacidad analítica que ha sido adquirida para extender sus posibilidades de aplicación, y se instalará un equipo de FRX desarrollado en nuestro grupo con accesorios recientemente adquiridos. El desarrollo y solución de los problemas propuestos permitirá mejorar la formación integral de estudiantes en distintas etapas de su carrera de doctorado y recientemente doctorados, ya que presentan además de un aspecto básico, uno aplicado, pues tienden a la solución de situaciones concretas de interés biológico, ambiental y tecnológico.

Estudios básicos para el mejoramiento genético de buffelgrass (Cenchrus ciliaris L.)

El "pasto salinas" o "buffel grass" (Cenchrus ciliaris L.), forrajera introducida hace pocos años a nuestro medio, muestra buena adaptación a regiones subtropicales áridas y semiáridas (desde Córdoba hacia el norte del país), en las que la actualidad se cultivan materiales provenientes de áreas agroecológicas afines a las zonas de difusión de nuestro país. Estas introducciones manifestaron diferentes niveles de adaptación, no contando los productores con opciones en cuanto a disponibilidad de cultivares de reconocida aptitud forrajera y adecuada producción de semillas. Se plantea como objetivo general del proyecto la generación de variabilidad genética a partir del cruzamiento entre una estirpe sexual y materiales apomícticos adaptados, evaluación y selección de los mejores híbridos apomícticos y obtención a partir de estos nuevos cultivares. Como objetivos específicos se propone: 1) Caracterización morfológica, citológica y reproductiva de la estirpe sexual y materiales apomícticos a utilizarse en este proyecto. 2) Puesta a punto de una técnica de hibridación para la obtención de materiales F1. 3) Determinación de caracteres descriptores que posibiliten la diferenciación de cultivares dentro de la especie (actualmente no disponibles en el INASE).

Rentabilidad de la ganadería bovina y el mejoramiento genético en las zonas marginales.

En los últimos años, en Argentina la frontera agrícola ha venido expandiéndose, desplazando en muchos casos la ganadería a zonas marginales. Lo anterior, plantea un desafío interesante, ya que la producción en regiones generalmente áridas necesita adaptarse al suelo y al clima, para que la misma resulte eficiente. En la Universidad Católica de Córdoba se ha venido experimentando en una nueva raza ganadera, bajo el nombre "San Ignacio", que presenta buena calidad de carne y adaptación a condiciones adversas. En este proyecto, se pretende evaluar desde el punto de vista económico la producción de este ganado en una región particular de la Argentina, San José del Boquerón, en la provincia de Santiago del Estero,destacando la importancia de las variables genéticas y la aplicación de técnicas de gestión, en un entorno socio-cultural caracterizado por una casi nula aplicación de tecnología a la producción. Como uno de los objetivos fundamentales del proyecto, es contribuir a generar una alternativa para los pequeños productores de la zona, que les pueda brindar sustentabilidad económica y posibilidades para salir de la marginación social.

Mejoramiento genético de especies forrajeras para ambientes diversos.

La ganadería argentina tiene como uno de sus principales componentes de la alimentación a las pasturas cultivadas, tanto anuales como perennes. La expansión agrícola determinó el desplazamiento de parte de la ganadería nacional hacia zonas con restricciones edáficas y/o climáticas, necesitadas de nuevas tecnologías en pasturas. La genética permite abordar estos desafíos a través del desarrollo de cultivares de especies forrajeras adaptados a diversos ambientes. Instituciones nacionales han desarrollado y difundido los cultivares mas exitosos de las principales especies templadas existentes en el mercado nacional. En el caso de las especies megatérmicas, existe un cultivar y las demandas de la región son abastecidas por introducciones foráneas a veces no seleccionadas en ambientes restrictivos. Esto pone en evidencia que el mejoramiento genético de especies megatérmicas es una clara vacancia de instituciones nacionales y privadas del país. En este contexto, el Proyecto del INTA AEFP 261821 PE Mejoramiento genético de especies forrajeras para ambientes diversos tiene como objetivo general incrementar la productividad, la calidad y/o la persistencia de las pasturas cultivadas a través del desarrollo de cultivares forrajeros adaptados a los distintos ambientes y sistemas de producción. En particular, a su vez, tiene como objetivo generar poblaciones o clones de Chloris gayana Kunt y Cenchrus ciliaris L., mejorados por su tolerancia al estrés abiótico, mayor productividad y digestibilidad de la materia seca. Debido a la escasa disponibilidad de muestra, tipo de forrajeras (megatérmicas) y a la necesidad de realizar un screening comparativo se utilizará la técnica in situ (desaparición ruminal de la materia seca). En este proyecto el Laboratorio de Forrajes de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la UCC actuará como contraparte de la Institución Cooperante asumiendo la ejecución del objetivo de evaluar caracteres de calidad de las forrajeras estudiadas.

Modelado multi-dominio de máquinas eléctricas. Multi-domain modeling of electric machines

El objetivo general de este proyecto es desarrollar nuevos modelos multi-dominio de máquinas eléctricas para aplicaciones al control y al diagnóstico de fallas. Se propone comenzar con el modelo electromagnético del motor de inducción en base a circuitos magnéticos equivalentes (MEC) validándolo por medio de simulación y de resultados experimentales. Como segundo paso se pretende desarrollas modelos térmicos y mecánicos con el objetivo que puedan ser acoplados al modelo electromagnético y de esta estudiar la interacción de los dominios y se validará mediante resultados de simulación y experimentales el modelo completo. Finalmente se pretende utilizar el modelo multi-dominio como una herramienta para la prueba de nuevas estrategias de control y diagnóstico de fallas. The main objective of this project is the development of new multi-domain models of electric machines for control and fault diagnosis applications. The electromagnetic modeling of the induction motor (IM) will be done using the magnetic equivalent circuits approach. This model will be validated by simulation and by experimental results. As a second step of this project, new mechanical and thermal models for the IM will be developed, with the objective of coupling these models with the electromagnetic one. With this multi-domain model it will be possible to study the interaction between each others. After that, the complete model will be validated by simulation and experimental results. Finally, the model will be used as a tool for testing new control and fault diagnosis strategies.

Aceleración de Algoritmos en Procesadores Multicore, GPGPU y FPGA. Algorithm Acceleration with Multicore, GPGPU and FPGA Processors.

El avance en la potencia de cómputo en nuestros días viene dado por la paralelización del procesamiento, dadas las características que disponen las nuevas arquitecturas de hardware. Utilizar convenientemente este hardware impacta en la aceleración de los algoritmos en ejecución (programas). Sin embargo, convertir de forma adecuada el algoritmo en su forma paralela es complejo, y a su vez, esta forma, es específica para cada tipo de hardware paralelo. En la actualidad los procesadores de uso general más comunes son los multicore, procesadores paralelos, también denominados Symmetric Multi-Processors (SMP). Hoy en día es difícil hallar un procesador para computadoras de escritorio que no tengan algún tipo de paralelismo del caracterizado por los SMP, siendo la tendencia de desarrollo, que cada día nos encontremos con procesadores con mayor numero de cores disponibles. Por otro lado, los dispositivos de procesamiento de video (Graphics Processor Units - GPU), a su vez, han ido desarrollando su potencia de cómputo por medio de disponer de múltiples unidades de procesamiento dentro de su composición electrónica, a tal punto que en la actualidad no es difícil encontrar placas de GPU con capacidad de 200 a 400 hilos de procesamiento paralelo. Estos procesadores son muy veloces y específicos para la tarea que fueron desarrollados, principalmente el procesamiento de video. Sin embargo, como este tipo de procesadores tiene muchos puntos en común con el procesamiento científico, estos dispositivos han ido reorientándose con el nombre de General Processing Graphics Processor Unit (GPGPU). A diferencia de los procesadores SMP señalados anteriormente, las GPGPU no son de propósito general y tienen sus complicaciones para uso general debido al límite en la cantidad de memoria que cada placa puede disponer y al tipo de procesamiento paralelo que debe realizar para poder ser productiva su utilización. Los dispositivos de lógica programable, FPGA, son dispositivos capaces de realizar grandes cantidades de operaciones en paralelo, por lo que pueden ser usados para la implementación de algoritmos específicos, aprovechando el paralelismo que estas ofrecen. Su inconveniente viene derivado de la complejidad para la programación y el testing del algoritmo instanciado en el dispositivo. Ante esta diversidad de procesadores paralelos, el objetivo de nuestro trabajo está enfocado en analizar las características especificas que cada uno de estos tienen, y su impacto en la estructura de los algoritmos para que su utilización pueda obtener rendimientos de procesamiento acordes al número de recursos utilizados y combinarlos de forma tal que su complementación sea benéfica. Específicamente, partiendo desde las características del hardware, determinar las propiedades que el algoritmo paralelo debe tener para poder ser acelerado. Las características de los algoritmos paralelos determinará a su vez cuál de estos nuevos tipos de hardware son los mas adecuados para su instanciación. En particular serán tenidos en cuenta el nivel de dependencia de datos, la necesidad de realizar sincronizaciones durante el procesamiento paralelo, el tamaño de datos a procesar y la complejidad de la programación paralela en cada tipo de hardware. Today´s advances in high-performance computing are driven by parallel processing capabilities of available hardware architectures. These architectures enable the acceleration of algorithms when thes ealgorithms are properly parallelized and exploit the specific processing power of the underneath architecture. Most current processors are targeted for general pruposes and integrate several processor cores on a single chip, resulting in what is known as a Symmetric Multiprocessing (SMP) unit. Nowadays even desktop computers make use of multicore processors. Meanwhile, the industry trend is to increase the number of integrated rocessor cores as technology matures. On the other hand, Graphics Processor Units (GPU), originally designed to handle only video processing, have emerged as interesting alternatives to implement algorithm acceleration. Current available GPUs are able to implement from 200 to 400 threads for parallel processing. Scientific computing can be implemented in these hardware thanks to the programability of new GPUs that have been denoted as General Processing Graphics Processor Units (GPGPU).However, GPGPU offer little memory with respect to that available for general-prupose processors; thus, the implementation of algorithms need to be addressed carefully. Finally, Field Programmable Gate Arrays (FPGA) are programmable devices which can implement hardware logic with low latency, high parallelism and deep pipelines. Thes devices can be used to implement specific algorithms that need to run at very high speeds. However, their programmability is harder that software approaches and debugging is typically time-consuming. In this context where several alternatives for speeding up algorithms are available, our work aims at determining the main features of thes architectures and developing the required know-how to accelerate algorithm execution on them. We look at identifying those algorithms that may fit better on a given architecture as well as compleme

Detección de vías moleculares en cáncer hereditario y consejo genético poblacional.

Como ocurre en numerosas enfermedades comunes, la historia familiar influye en la probabilidad de tener cáncer. El riesgo de cáncer de mama, de colon, o de cáncer de otro tipo, es aproximadamente el doble cuando se tiene un familiar de primer grado que ha tenido ese cáncer a una edad media y, además, ese riesgo puede ser mucho mayor en algunas familias. Se ha estimado que hasta un 5% de todos los cánceres son hereditarios y los miembros de las familias con formas hereditarias tendrán los riesgos más elevados para desarrollar cáncer y, con una elevada probabilidad, el cáncer aparecerá a una edad más temprana de la habitual. El conocimiento de los antecedentes familiares de cáncer puede ayudar a prevenir la enfermedad a facilitar un diagnóstico precoz. La interpretación del riesgo familiar requiere la recogida sistemática de la información familiar y su valoración en detalle en el seno del proceso de consejo genético, la mejor herramienta para evaluar una posible mayor susceptibilidad al cáncer en una determinada familia.