Participación del sistema de defensa antioxidante en la tolerancia a estres hidríco en cultivares resistentes y susceptibles de trigo

El trigo es uno de los cultivos más importantes de nuestra provincia que se realizan bajo condiciones de secano y consecuentemente expuesto a sequías temporarias. La deficiencia de agua es la principal causa de caída de los rendimientos reales de nuestra agricultura extensiva, oscilando dichas reducciones en alrededor del 30%. El déficit hídrico genera endógenamente un fuerte incremento en el nivel de especies activas del oxígeno y de oxidaciones de los principales elementos celulares. Consecuentemente, se ha propuesto que la tolerancia frente a dichas condiciones adversas estaría asociada a la capacidad de las plantas, fundamentalmente a nivel foliar, de adecuar el funcionamiento de su sistema de defensa antioxidante de cultivares de trigo con diferentes susceptibilidades frente a condiciones de estrés hídrico, a fin de determinar si dicho sistema antioxidante confiere mayor resistencia a la sequía y, en tal caso, establecer cuáles de sus componentes desempeñan un rol clave. El trabajo abarca las siguientes etapas iniciales: a) estudiar el efecto del estrés oxidativo y las especies activas del oxígeno sobre la actividad, cantidad y estabilidad de SOD y GR en hojas de trigo, cloroplastos y proteína aislada; b) caracterizar los cambios en la actividad del sistema antioxidante, tanto enzimático como no enzimático y correlacionarlos con las variaciones en parámetros hídricos, en variedades de trigo de comportamiento contrastante a la sequía, sometidas a déficit hídrico durante períodos críticos del ciclo de cultivo y c) puesta a punto de las condiciones de regeneración y transformación de trigo con construcciones correspondientes a enzimas antioxidantes. Una vez establecida la relación entre el comportamiento del sistema antioxidante, estrés oxidativo y la tolerancia a estrés hídrico será posible contribuir a la selección y creación, por técnicas de mejoramiento e ingeniería genética, de genotipos de trigo de mejor comportamiento frente a situaciones de sequía.

Efectos del deterioro producido por Diaporthe phaseolorum var. sojae sobre la calidad química del grano de soja

En la actualidad, la soja constituye la fuente más importante de aceite comestible y proteínas vegetales de alta calidad. Por tal motivo, el desarrollo de variedades con una composición química mejorada para satisfacer los requerimientos de la industria alimentaria se ha convertido, en los últimos años, en un objetivo prioritario para numerosos grupos de investigación. Existen tres factores principales que determinan la calidad química del grano de soja: a) los contenidos de proteínas y aceite, b) la composición química de los mismos, y c) el aspecto físico de la semilla. Ambos parámetros (físicos y químicos) son, definitivamente, los factores de mayor incidencia para establecer las pautas de comercialización. (...) Objetivos: 1) Analizar los contenidos de lípidos y proteínas, las composiciones acídicas y de esteroles y diferentes índices de los aceites en seis cultivares de soja sometidos a deterioro patológico inducido por Diaporthe phaseolorum var. sojae. 2) Evaluar la influencia de diferentes niveles de deterioro fúngico sobre los parámetros mencionados anteriormente. 3) Identificar y proponer el empleo de cultivares resistentes como método de control contra el hongo mencionado. Desafortunadamente, en nuestro país no existe información acerca de la influencia de diferentes niveles de deterioro por patógenos, en particular Diaphorthe phaseolorum var. sojae, sobre la composición química del grano de soja. Resulta entonces de fundamental importancia determinar el nivel aceptable de daño fúngico en granos destinados a consumo humano. En relación a los métodos utilizados para el control de hongos fitopatógenos, el de mayor practicidad y economía es el empleo de cultivares resistentes. Debido a que los mecanismos de resistencia al deterioro son regulados genéticamente, una vez identificados se podrán incorporar a cultivares de alta calidad alimenticia mediante los programas de mejoramiento genético que lleva a cabo el INTA.

Introducción y evaluación de especies y cultivares forrajeros para áreas agro-ecológicamente desfavorecidas de la provincia de Córdoba

El desplazamiento de la ganadería bovina a áreas agroecológicamente desfavorecidas como consecuencia del avance de la agricultura, y por otra parte, la existencia de ganadería regional (ovina, caprina), ha provocado una demanda de recursos forrajeros adaptados a las zonas con restricciones edáficas y climáticas de la provincia de Córdoba. Esto exige disponer de especies forrajeras que cumplan con los requisitos de adaptación y a su vez sean lo suficientemente productivas cómo para lograr el mejoramiento sustentable de los sistemas ganaderos de dichas zonas. Si bien existen antecedentes de introducción de especies forrajeras en varios sitios del país, incluida la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Católica de Córdoba, estos manifiestan falta de continuidad en el seguimiento de dichas introducciones y evaluaciones. La introducción de forrajeras evaluadas y/o mejoradas a los sistemas de producción de áreas desfavorecidas permitirá mejorar e incrementar la productividad de las mismas. Para esto el presente proyecto plantea el objetivo general de generar conocimientos sobre adaptación, caracterización morfológica, productividad y calidad de germoplasma forrajero introducido en áreas ecológicamente desfavorecidas para incrementar la oferta forrajera, la producción y la estabilidad de los sistemas ganaderos. Éste se articulará de manera organizada con otros proyectos similares conformando redes de evaluación incluyéndose instituciones y organizaciones de productores. El proyecto trabajará con un jardín de introducción local y otros jardines relacionados en red en donde se realizarán introducciones y evaluaciones sistemáticas de especies forrajeras prometedoras (herbáceas y arbustivas). Se realizarán evaluaciones comparativas de rendimientos bajo corte de materiales promisorios o cultivares alternativos con el objetivo de la valoración de la producción forrajera, la calidad y la respuesta a distintos esquemas de defoliación. Se confeccionarán claves dicotómicas a los fines de identificar especies por medio de los caracteres vegetativos. Este proyecto generará conocimientos aplicables a la solución de problemas productivos en general y brindará como aporte específico conocimientos sobre forrajeras evaluadas para los distintos sistemas de producción implicados y un método de identificación rápida de especies a nivel de productor, pares técnicos y educación. También aportará refuerzo a las redes de evaluación de forrajeras y la sistematización de la información generada en ellas, para aportar a los modelos ganaderos regionales.

Obtención de genotipos de maní resistentes/tolerantes a factores bióticos y abióticos

Argentina, en la última década, se ha consolidado como segundo exportador mundial de maní (Arachis hypogaea L.) para consumo directo o “maní confitería” situándose entre China y Estados Unidos. Córdoba es la primera provincia productora con un aporte de más del 96% al total nacional. Entre los problemas comerciales más importantes que el maní de origen argentino enfrenta en el mercado internacional se destaca la amplia variación en los volúmenes ofertados anualmente, debido a las oscilaciones en la producción, lo cual dificulta satisfacer plenamente la creciente demanda internacional. Una de las causas relevantes son los cambios en la superficie que se destina al cultivo los que están fuertemente influenciados por los precios del mercado internacional. Además deben tenerse en cuenta las oscilaciones en los rendimientos obtenidos localmente debido a factores abióticos como la calidad de los suelos y el estrés hídrico, y bióticos como las enfermedades fúngicas, foliares y de suelo. Por lo tanto se propone como solución al tema-problema el desarrollo de nuevos genotipos resistentes/tolerantes a estos factores causantes de las limitaciones en la oferta argentina de maní confitería, innovando en el área de la Biotecnología. El principal objetivo es determinar la concentración de auxinas y citocininas óptima para la regeneración in vitro de variedades elite de maní cultivadas en Argentina. Se espera obtener un protocolo de cultivo in vitro que permita la regeneración de plantas enteras y fértiles con una alta eficiencia de producción, a los fines de viabilizar su utilización en futuros eventos de transformación

Transmisión experimental del virus del Mal de Río Cuarto mediante insectos (D. kuschelli) criados en laboratorio

El Mal de Río Cuarto es la enfermedad más importante en el cultivo de maíz, ya que produce severos daños y está muy difundida: en la actualidad ocupa una superficie cercana a 1.000.000 de has. Se han evaluado las pérdidas en plantas severamente afectadas en la zona endémica de la virosis determinándose niveles que oscilaron entre un 20 a un 40% según el período agrícola. El virus afecta otros cultivos tales como sorgo, trigo, avena, mijo, moha de Hungría y centeno además de numerosas malezas pertenecientes a las familias de las Poáceas y Cyperáceas. La morfología de la partícula observada en cortes ultra finos permitió modular la hipótesis de similitud o parentesco con la enfermedad llamada Maize Rough Dwarf (MRDV) presente en el Mediterráneo; trabajos posteriores evidenciaron que tanto MRDV como el virus del Mal de Río Cuarto mostraron 10 bandas típicas de los Fijivirus. La enfermedad se transmite en la naturaleza en forma persistente mediante la especie Dephacodes kuschelli Fennah. Dada la importancia económica de la enfermedad se consideró prioritario lograr la cría y transmisión experimental de la virosis con insectos criados en laboratorio, ya que hasta el momento las transmisiones se llevaban a cabo con insectos provenientes de campo. El cumplimiento de este objetivo de trabajo permitirá el desarrollo de otras actividades tales como multiplicación del inóculo y su mantenimiento para la realización de estudios de caracterización biológica y molecular, purificación del virus, determinación de hospedantes diferenciales que permitirán establecer similitud o diferencias entre aislamientos locales y/o extranjeros, determinación de cultivares tolerantes o resistentes entre otras ventajas.

Estudio del patosistema geminivirus-moscas blancas, Bemisia tabaci (Hemiptera Aleyrodidae) en cultivos de soja. Study of the geminivirus-whiteflies Bemisia tabaci (Hemiptera Aleyrodidae) pathosystem in soybean crops.

La soja es la especie oleaginosa de mayor importancia y consumo en el mundo. Su cultivo se efectúa en aproximadamente 50 países, aunque el 90 por ciento de la producción está concentrada en: Estados Unidos (40 por ciento), Brasil (24 por ciento), Argentina (18 por ciento) y China (8 por ciento). En nuestro país durante la campaña agrícola 2006/07 se alcanzaron 15.981.264 ha y 47.482.784 t. Actualmente, ocupa una amplia zona ecológica, desde los 23º a los 39º de latitud sur y la región pampeana, con cerca del 90 por ciento de la superficie sembrada en las provincias de Santa Fe (28.5 por ciento), Córdoba (28 por ciento) y Buenos Aires (23 por ciento) es la principal productora. Entre los factores que limitan la producción de este cultivo se encuentra el patosistema begomovirus - mosca blanca (Bemisia tabaci Gennadius), que causa pérdidas económicas, al reducir los rendimientos y calidad de los productos obtenidos y aumentar los costos de producción por el uso intensivo de insecticidas. La continua aplicación de agroquímicos para el control del insecto conlleva la selección de individuos resistentes en la población, que puede verse acelerada si se tiene en cuenta que, durante el ciclo de cultivo, se desarrollan varias generaciones. Además, formas inmaduras y adultos se alojan en el envés de las hojas y la acción de los insecticidas es menos eficaz. Ante esto, los agricultores aumentan el número y frecuencia de las aplicaciones, con lo que se incrementa la presión de selección en las poblaciones, favoreciendo el surgimiento de estirpes resistentes. El control químico resulta antieconómico y genera un severo peligro ambiental, con perjuicios para la salud humana y animal. Por lo tanto, resulta imprescindible la búsqueda de formas alternativas de control de la plaga y de los virus que transmite, a través del manejo integrado sustentable, dentro del cual se destacan la resistencia de la planta hospedante (HPR) y el empleo de métodos culturales. Con respecto a los geminivirus, como primer paso en la búsqueda de resistencia, es de gran importancia identificar las especies y/o razas que se encuentran infectando al cultivo de soja. Además, se presupone la existencia de fuentes de resistencia a moscas blancas en germoplasma de soja y, por ende, a los begomovirus que transmiten y que es posible la caracterización de los mecanismos que confieren dicha resistencia. En base a la problemática expuesta se proponen los siguientes objetivos de trabajo:- Aislar y caracterizar molecularmente a las nuevas especies y/o razas de begomovirus detectadas en cultivos de soja y ajustar las técnicas que permitan su identificación.- Detectar y caracterizar los mecanismos de resistencia, antixenosis, antibiosis o ambas, frente a la mosca blanca B. tabaci en distintos cultivares de soja. Para cumplimentar tales objetivos se efectuará el clonado y secuenciación del genoma completo de los diferentes begomovirus detectados; serán ajustadas técnicas de hibridación molecular con marcado no radioactivo y producidos clones infecciosos que, posteriormente, se emplearán para inocular distintas especies (rango de hospedantes). Por otro lado, se tratará de detectar y caracterizar fuentes de resistencia a B. tabaci en germoplasma de soja (cultivares comerciales y líneas en proceso avanzado de mejoramiento). Como primer paso se efectuará la cría de la mosca blanca bajo condiciones controladas.Se medirán variables indicadoras de antibiosis (en condiciones de no elección o alimentación forzada): número de huevos, ninfas y adultos, tasa de mortalidad, duración del ciclo biológico, longevidad y peso de insectos adultos. Complementariamente se determinará antixenosis (en condiciones de libre elección): índice de atracción y preferencia para la oviposición y su correlación con el número de tricomas foliares. Los resultados del proyecto serán de inmediata transferencia a fitotecnistas, semilleros y sector productivo en general, permitiendo la reducción de pérdidas significativas ocasionadas por begomovirus y por su vector.

Introducción y evaluación de especies y cultivares forrajeros para áreas agro-ecológicamente desfavorecidas de la provincia de Córdoba (Programa: sustentabilidad productiva de pequeños rumiantes en áreas desfavorables - supprad).

Las regiones naturales de la provincia de Córdoba presentan diversos ecosistemas que están afectados por un constante deterioro ambiental siendo degradadas por la deforestación, el avance de la frontera agropecuaria, los incendios rurales, la introducción de plantas exóticas, el sobre-pastoreo, las sequías prolongadas, y el crecimiento urbano de las villas turísticas. La biodiversidad permite que los ecosistemas tengan mayor resiliencia ante cambios climáticos o antrópicos, siendo de suma importancia para mantener los servicios ecosistémicos. La experiencia adquirida por el equipo de trabajo del CREAN en el monitoreo de sitios pilotos a través del proyecto LADA/FAO mediante la metodología WOCAT, para la evaluación de la degradación de la tierra y los usos de la tierra sirve de antecedente tecnológico para encarar este proyecto multidisciplinario en red. El producto a obtener es una cartografía multicapa sobre los usos de la tierra (LUS), en la región de las Sierras Chicas de Córdoba en donde queden delimitadas las áreas naturales conservadas, las zonas explotadas con un uso sustentable, las áreas degradadas con procesos de desertificación, el estado de las cuencas proveedoras de agua a ríos y embalses, como así también las zonas urbanas y de explotaciones agropecuarias o mineras. Sobre la base de esta evaluación de bioindicadores y estratificación de la información ambiental se puede proveer de información a decisores sociales y políticos para que establezcan medidas que contribuyan a realizar acciones que protejan el ambiente, promuevan el manejo sustentable de las tierras y establezcan normativas para la conservación del suelo, el agua y la biodiversidad.

Obtención de genotipos de maní resistentes/ tolerantes a factores bióticos y abióticos.

Argentina, en los últimos años, se ha consolidado como primer exportador mundial de maní (Arachis hypogaea L.) para consumo directo o "maní confitería". Córdoba es la primera provincia productora con un aporte de más del 96% al total nacional. Entre los problemas comerciales más importantes que el maní de origen argentino enfrenta en el mercado internacional se destaca la amplia variación en los volúmenes ofertados anualmente, debido a las oscilaciones en la producción, lo cual dificulta satisfacer plenamente la creciente demanda internacional. Una de las causas relevantes son los cambios en la superficie que se destina al cultivo los que están fuertemente influenciados por los precios del mercado internacional. Además deben tenerse en cuenta las oscilaciones en los rendimientos obtenidos localmente debido a factores abióticos como la calidad de los suelos y el estrés hídrico, y bióticos como las enfermedades fúngicas, foliares y de suelo. Por lo tanto, se propone como solución al tema-problema el desarrollo de nuevos genotipos resistentes/tolerantes a estos factores causantes de las limitaciones en la oferta argentina de maní confitería, innovando en el área de la Biotecnología. El principal objetivo es determinar la concentración de auxinas y citocininas óptima para la regeneración in vitro de variedades elite de maní cultivadas en Argentina. Se espera obtener un protocolo de cultivo in vitro que permita la regeneración de plantas enteras y fértiles con una alta eficiencia de producción, a los fines de viabilizar su utilización en futuros eventos de transformación.

Introducción y evaluación de especies y cultivares forrajeros para áreas agro-ecológicamente desfavorecidas de la provincia de Córdoba (Programa: sustentabilidad productiva de pequeños rumiantes en áreas desfavorables - supprad).

El desplazamiento de la ganadería bovina a áreas agroecológicamente desfavorecidas como consecuencia del avance de la agricultura, y por otra parte, la existencia de ganadería regional (ovina, caprina) ha provocado una demanda de recursos forrajeros adaptados a las zonas con restricciones edáficas y climáticas de la provincia de Córdoba. Esto exige disponer de especies forrajeras que cumplan con los requisitos de adaptación y a su vez sean lo suficientemente productivas como para lograr el mejoramiento sustentable de los sistemas ganaderos de dichas zonas. Si bien existen antecedentes de introducción de especies forrajeras en varios sitios del país, incluida la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Católica de Córdoba, éstos manifiestan falta de continuidad en el seguimiento de dichas introducciones y evaluaciones. La introducción de forrajeras evaluadas y/o mejoradas a los sistemas de producción de áreas desfavorecidas permitirá mejorar e incrementar la productividad de las mismas. Para esto, el presente proyecto plantea el objetivo general de generar conocimientos sobre adaptación, caracterización morfológica, productividad y calidad de germoplasma forrajero introducido en áreas ecológicamente desfavorecidas para incrementar la oferta forrajera, la producción y la estabilidad de los sistemas ganaderos. Éste se articulará de manera organizada con otros proyectos similares conformando redes de evaluación incluyéndose instituciones y organizaciones de productores. El proyecto trabajará con un jardín de introducción local y otros jardines relacionados en red en donde se realizarán introducciones y evaluaciones sistemáticas de especies forrajeras prometedoras (herbáceas y arbustivas). Se realizarán evaluaciones comparativas de rendimientos bajo corte de materiales promisorios o cultivares alternativos con el objetivo de la valoración de la producción forrajera, la calidad y la respuesta a distintos esquemas de defoliación. Se confeccionarán claves dicotómicas a los fines de identificar especies por medio de los caracteres vegetativos. Este proyecto generará conocimientos aplicables a la solución de problemas productivos en general y brindará como aporte específico conocimientos sobre forrajeras evaluadas para los distintos sistemas de producción implicados y un método de identificación rápida de especies a nivel de productor, pares técnicos y educación. También aportará refuerzo a las redes de evaluación de forrajeras y la sistematización de la información generada en ellas, para aportar a los modelos ganaderos regionales.

Obtención de genotipos de maní resistentes/ tolerantes a factores bióticos y abióticos.

Argentina, en la última década, se ha consolidado como el primer exportador mundial de maní (Arachis hypogaea L.) para consumo directo o “maní confitería”. Córdoba es la primera provincia productora con un aporte de más del 96% al total nacional. Entre los problemas comerciales más importantes que el maní de origen argentino enfrenta en el mercado internacional se destaca la amplia variación en los volúmenes ofertados anualmente, debido a las oscilaciones en la producción, lo cual dificulta satisfacer plenamente la creciente demanda internacional. Una de las causas relevantes son los cambios en la superficie que se destina al cultivo los que están fuertemente influenciados por los precios del mercado internacional. Además deben tenerse en cuenta las oscilaciones en los rendimientos obtenidos localmente debido a factores abióticos como la calidad de los suelos y el estrés hídrico, y bióticos como las enfermedades fúngicas, foliares y de suelo. Por lo tanto se propone como solución al tema-problema el desarrollo de nuevos genotipos resistentes/tolerantes a estos factores causantes de las limitaciones en la oferta argentina de maní confitería, innovando en el área de la Biotecnología. Se plantea como objetivo general para este proyecto “Caracterizar y evaluar fuentes de resistencia/tolerancia a factores bióticos y abióticos, particularmente de enfermedades fúngicas con énfasis en carbón y viruelas, y sequía, en genotipos cultivados y silvestres, para desarrollar un sistema de marcadores moleculares que asistan a la selección y transferencia de genes de interés mediante técnicas de mejoramiento convencional; y ajustar las condiciones para la regeneración in vitro de variedades elite de maní cultivadas en Argentina”.

Obtención de genotipos de maní resistentes/ tolerantes a factores bióticos y abióticos.

Argentina, en la última década, se ha consolidado como el primer exportador mundial de maní (Arachis hypogaea L.) para consumo directo o “maní confitería”. Córdoba es la primera provincia productora con un aporte de más del 96% al total nacional. Entre los problemas comerciales más importantes que el maní de origen argentino enfrenta en el mercado internacional se destaca la amplia variación en los volúmenes ofertados anualmente, debido a las oscilaciones en la producción, lo cual dificulta satisfacer plenamente la creciente demanda internacional. Una de las causas relevantes son los cambios en la superficie que se destina al cultivo los que están fuertemente influenciados por los precios del mercado internacional. Además deben tenerse en cuenta las oscilaciones en los rendimientos obtenidos localmente debido a factores abióticos como la calidad de los suelos y el estrés hídrico, y bióticos como las enfermedades fúngicas, foliares y de suelo. Por lo tanto se propone como solución al tema-problema el desarrollo de nuevos genotipos resistentes/tolerantes a estos factores causantes de las limitaciones en la oferta argentina de maní confitería, innovando en el área de la Biotecnología. Se plantea como objetivo general para este proyecto “Caracterizar y evaluar fuentes de resistencia/tolerancia a factores bióticos y abióticos, particularmente de enfermedades fúngicas con énfasis en carbón y viruelas, y sequía, en genotipos cultivados y silvestres, para desarrollar un sistema de marcadores moleculares que asistan a la selección y transferencia de genes de interés mediante técnicas de mejoramiento convencional; y ajustar las condiciones para la regeneración in vitro de variedades elite de maní cultivadas en Argentina”.