Estudio de la estructura genética espacial Ramorinoa Girolae (chica), una especie endémica de gran vulnerabilidad

Ramorinoa girolae Speg. (Fabaceae), comúnmente llamada “chica", es un árbol o arbusto xerófito y endémico de Argentina, considerado en peligro de extinción por su restringida distribución geográfica, lento crecimiento y poca resistencia al fuego. Para poder llevar a cabo un plan eficiente de manejo, conservación y restauración ecológica de esta especie es necesario evaluar su variabilidad genética y estructura genética espacial. En este trabajo se estimó la diversidad genética de una población de R. girolae ubicada en el Parque Provincial Ischigualasto, San Juan, y la similitud genética entre pares de individuos. Posteriormente se analizó la estructura genética espacial y su relación con variables morfométricas y ambientales. Se recolectaron 21 muestras biológicas de individuos localizados a lo largo de un cauce seco en la zona conocida como Mina de Cuarzo y su localización geográfica fue georreferenciada. Se obtuvo la altitud aproximada a partir de Google Earth. De los individuos muestreados se observaron variables orfológicas (diámetro basal de cada fuste, número de fustes y altura del árbol) y ambientales (distancia a cauces secos, granulometría del suelo y pendiente del terreno). Para el estudio genético se utilizó la técnica de AFLP, la cual permite generar un gran número de marcadores polimórficos. El análisis estadístico permitió calcular: la correlación entre el diámetro basal y la altura de los árboles, la diversidad genética, la similitud genética entre pares de muestras, las asociaciones entre todas las muestras y los factores que afectan a la estructura genética. El diámetro basal se correlacionó positivamente con la altura de los árboles (R2=0,51 y p=0,0002). No se registró individuos con diámetro basal menor a 10 cm y tampoco menores a 1 m de altura. Se encontró que esta población tiene una alta diversidad genética ya que el Índice de Polimorfismo (Pj) fue del 82,3%, lo cual podría deberse a que dicha población se encuentra en un área protegida sin deforestación. Además, la Diversidad Genética de Nei (He) resultó tener un valor medio (He=0,276) y el Índice de Uniformidad de la población calculado fue muy bajo (Uj=0,49). Los valores de similitud genética entre distintos individuos calculados mediante el coeficiente Dice variaron entre 0,73 y 0,93. Tomando como referencia la similitud genética resultante entre dos muestras obtenidas de los extremos de una misma planta (SG=0,99), se puede concluir que no se encontraron clones entre las muestras analizadas. El análisis clúster permitió identificar 4 grupos diferentes a lo largo del cauce, ordenados espacialmente. El análisis de correlación lineal entre las matrices de distancia genética y las de variables geográficas corroboraron la presencia de estructura genética espacial entre las plantas estudiadas. La incorporación de las variables ecológicas al análisis de correlación no mejoró en mayor medida la explicación de dicha estructura, a excepción de la pendiente, estrechemente relacionada con la altitud. Estos resultados sugieren que hay un importante aporte de variabilidad genética producto de la reproducción sexual en la población estudiada. Cabe remarcar que dicha población es la más numerosa y diversa del Parque Provincial Ischigualasto, lo que enfatiza la importancia de su conservación.

Asociaciones entre clones y anormalidades morfológicas en ajo

Con el objeto de detectar la influencia del genotipo en la presencia de anormalidades morfológicas, se tomó una muestra de 200 bulbillos de cada uno de los 7 clones de ajo colorado, incluidos en un ensayo experimental en bloques completamente aleatorizados con 4 repeticiones, en un solo ambiente de expresión. En cada clon se computaron las proporciones de bulbos normales, pera, cebollón y doble. En los bulbos normales se midió la distribución de calibres. Se compararon las proporciones de anormalidades entre los clones. Un clon se diferenció (p < 0,05) de los restantes por no poseer malformaciones y presentar un calibre promedio bajo. Utilizando en conjunto la información obtenida, se realizó un análisis de componentes principales y de conglomerado. Se utilizó la distancia euclidiana promedio y el método de ligamiento promedio. Los dos primeros ejes del análisis de componentes principales representaron el 74% de la variación de los datos. La información obtenida permitió reunir 3 grupos de clones por su asociación a calibres y anormalidades morfológicas. El primer grupo formado por un clon sin anormalidades y con mayor proporción de calibre 4 y 5; el segundo, de cuatro clones con presencia de ajo cebollón y el tercero, de dos clones asociados a los bulbos pera, dobles y de calibres 6. Se demostró la influencia del genotipo en la frecuencia de anormalidades morfológicas.

Making genetic biodiversity measurable : a review of statistical multivariate methods to study variability at gene level

Measures of agro-ecosystems genetic variability are essential to sustain scientific-based actions and policies tending to protect the ecosystem services they provide. To build the genetic variability datum it is necessary to deal with a large number and different types of variables. Molecular marker data is highly dimensional by nature, and frequently additional types of information are obtained, as morphological and physiological traits. This way, genetic variability studies are usually associated with the measurement of several traits on each entity. Multivariate methods are aimed at finding proximities between entities characterized by multiple traits by summarizing information in few synthetic variables. In this work we discuss and illustrate several multivariate methods used for different purposes to build the datum of genetic variability. We include methods applied in studies for exploring the spatial structure of genetic variability and the association of genetic data to other sources of information. Multivariate techniques allow the pursuit of the genetic variability datum, as a unifying notion that merges concepts of type, abundance and distribution of variability at gene level.

Variabilidad en poblaciones de maíz nativo de la Mixteca Baja Oaxaqueña, México

La diversidad genética poblacional de maíz en México es muy dinámica y depende de factores biológicos, agroecológicos y socio-económicos, y necesidades familiares. En este trabajo se describió y clasificó la variabilidad morfológica de una colección de 60 muestras poblacionales de maíz, colectadas en 44 municipios de la Mixteca Baja Oaxaqueña (846 msnm a 1842 msnm). Las muestras se sembraron y cultivaron durante el ciclo primavera-verano de 2010, en Santo Domingo Tonala, Oaxaca, bajo un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones. Se evaluaron 19 caracteres morfológicos de planta, mazorca, grano y espiga (panoja), y se determinaron diferencias significativas entre poblacionales en estos caracteres. Los caracteres altura de planta y mazorca, días a floración masculina y femenina, y número de granos por hilera en la mazorca fueron determinantes para describir la variabilidad morfológica total. La variación morfológica y fenológica de las poblaciones de maíz se asocia con los patrones altitudinales y geográficos de donde proceden. Se determinaron seis grupos fenotípicos significativamente diferentes con características de mazorca, grano y planta semejantes a las descritas para las razas Celaya, Bolita, Pepitilla, Ancho, y ciertos complejos raciales entre Ancho, Mixteco, Celaya y Bolita.

Populus spp : estabilidad y ganancia genética sobre la altura media dominante en tres ambientes de la pampa ondulada, Argentina

El objetivo de este trabajo fue evaluar la altura media dominante (AMD) y su estabilidad en 15 clones de álamos de 5 años de edad, implantados en tres ambientes diferentes de la pampa ondulada, Argentina. Los sitios fueron: Teodelina (Sitios 1 y 2), Santa Fe (34° 12' LS; 61° 43' W; 90 msnm) y Alberti (Sitio 3), Buenos Aires (34° 50' LS; 60° 30' W; 55 msnm) y se caracterizaron en base a variables de clima y suelo. Se realizaron los análisis de la varianza del conjunto de clones entre sitios y entre los clones por sitio. La comparación de AMD se realizó aplicando el test de Tukey. Se analizó la interacción clon-sitio. Se construyó un criterio de elección basado en parámetros genéticos de estabilidad sobre el carácter (AMD), estimándose la ganancia genética al seleccionar los mejores clones. Se realizaron los cálculos de heredabilidad en sentido amplio. Los posicionamientos en AMD fueron significativos entre clones por sitio y entre sitios. La interacción clon sitio fue significativa. Los valores de AMD y los de ecovalencia permitieron seleccionar genomas con mayor amplitud de adaptación y consecuentemente conciliar la producción con la plasticidad dentro de la disimilitud de los sitios evaluados.

Variación del peso de la semilla de Nim y sus componentes durante su almacenamiento

En el presente trabajo se muestran los resultados de las investigaciones realizadas en el Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical (INIFAT), acerca de la acción del almacenamiento sobre la semilla de Nim y sus componentes. Se pudo determinar que durante el proceso de beneficio de los frutos de Nim cosechados sólo una cuarta parte del volumen de los frutos se convierte en semillas, definiéndose además que el peso de un fruto maduro es de 1.8 g y de una semilla seca 0.4 g. Por otra parte, se pudo conocer que en el proceso de almacenamiento de la semilla seca de Nim se produce una disminución notable del peso de la misma y sus componentes (almendra, aceite, torta y residuo), dada por la influencia del tiempo de almacenamiento y factores ambientales tales como humedad relativa y temperatura. Además, se observó de igual forma, que la mayor pérdida de peso de la semilla se produjo durante los dos primeros meses de almacenadas, que incluyen el período de envejecimiento fisiológico.

Variación de la concentración de nitratos en un suelo franco limoso del Alto Valle de Río Negro.

La abundancia y bajo costo del recurso hídrico en el Alto Valle de Río Negro combinados con un manejo ineficiente del mismo, principalmente durante la primera parte de la primavera, época en la que los productores riegan con mayor frecuencia para luchar pasivamente contra las probables heladas tardías, permiten inferir que los nitratos presentes en el suelo, así como el aportado por los fertilizantes nitrogenados, están sujetos al lixiviado durante una gran parte del ciclo productivo. En la actualidad no existen estudios regionales que ilustren la variación estacional de la concentración de nitratos en la zona de exploración radical de frutales, por lo que se inició el presente trabajo con el propósito de: a) medir la concentración de los nitratos en el perfil del suelo cultivado con manzanos, desde el período de floración hasta el inicio de caída de hojas, con fertilización nitrogenada en dos dosis y sin fertilización a distintas profundidades de extracción; b) determinar la eficiencia del riego a manto de dicho monte. Se ensayaron dos concentraciones de nitrógeno, adicionado como nitrato de amonio en dos oportunidades: el 50% a la caída de los pétalos y el 50% restante cercano a la cosecha, correspondiendo a dosis de 100 kg ha-1 (N1), 200 kg ha-1 (N2) y un testigo sin agregado de N (N0), durante el período 2004-2005 y 2005-2006. Para determinar los niveles de N en el suelo, expresado como nitratos, se extrajeron muestras del mismo a tres profundidades 0-30; 30-60; 60-90 cm, al inicio de floración, antes del primer riego y después de cada riego. La lámina de agua empleada para el riego a manto osciló entre 1712 y 2400 mm, con un aprovechamiento a campo del 30%. La concentración de nitratos fue baja cuando no se fertilizó, manteniéndose alrededor de 22 mg kg-1 en superficie y reduciéndose a la mitad a la profundidad de 30-60 cm, durante el período de muestreo. En ambas dosis empleadas, el contenido de nitratos del suelo fue mayor llegando a 175 y 300 mg kg-1, respectivamente. Estos valores se igualan a los del testigo a los 30 días en el caso de N1 y a los 60 días para N2. Los resultados permiten inferir que la concentración de nitratos fue efímera en el perfil del suelo y mejoró la eficiencia de riego, principalmente durante la primavera con el fin de minimizar pérdidas de nitrógeno.

Variación estructural en poblaciones de Denmoza rhodacantha (Cactaceae) sobre laderas de montañas en Mendoza, Argentina.

Denmoza rhodacantha (Salm-Dyck) Britton & Rose, un cactus endémico de Argentina, tiene un gran número y densidad de población sobre laderas erosionadas de montañas más que en laderas no erosionadas. Para verificarlo se compararon ambos sitios: el número de individuos fue aproximadamente 2,7 veces más alto sobre los sitios erosionados. Esto particularmente fue debido a un gran número de plantas de cactus juveniles sobre los sitios erosionados contra los sitios no erosionados, donde las plantas juveniles además estuvieron ausentes. En contraste, un alto número de plantas adultas fue encontrada en los sitios no erosionados. Esto podría deberse a factores abióticos tales como la remoción del suelo, las características físico-químicas del mismo, particularmente el alto contenido de calcio, y al mecanismo de abrasión de la cubierta de las semillas por las partículas de rocas sobre los sitios erosionados. Los resultados de este estudio podrían ser usados para el mantenimiento y conservación de estos cactus.

Variación estructural y hábitat de poblaciones de Gymnocalycium schickendantzii (Cactaceae) en Mendoza, Argentina : efecto de las plantas nurses

Este trabajo informa sobre aspectos ecológicos de la estructura y hábitat de poblaciones de Gymnocalycium schickendantzii (F. A. C. Weber) Britton & Rose var., un cactus endémico de Argentina. En Mendoza vive en los desiertos áridos del centro-este en matorrales de Larrea cuneifolia más Zuccagnia punctata. Las variaciones de densidad de poblaciones de este cactus, a nivel de muestra, dependen de la facilitación y protección ofrecida por las plantas nurses. El recuento de los individuos desarrollados bajo los arbustos determinó: una alta proporción de la población dentro de estados juveniles (67,3%) y maduros (21,8%), la poca cantidad de plántulas (9,9%) y la casi ausencia de plantas adultas (1,0%). La incorporación del cactus está condicionada a la altura y cobertura de las plantas nurses que regulan los valores de temperaturas y fertilidad bajo sus copas. En este sentido Larrea cuneifolia, Tricomaria usillo y Zuccagnia punctata son las nurses más aceptadas. Se encontró que las variaciones de los porcentajes de densidad de cactus vivos fueron altamente significativas. Esta población está amenazada potencialmente por actividades humanas: explotación petrolera, ganadera, etc. Los resultados, que muestran la variación natural del establecimiento de la población de Gymnocalycium, podrían ser de utilidad para su manejo y conservación.

Genetic diversity among alfalfa genotypes (Medicago sativa L.) of non-dormant cultivars using SSR markers and agronomic traits

The aim of this study was to assess genetic diversity among 40 alfalfa (Medicago sativa L.) genotypes of different non-dormant (FD=8) cultivars. Biomass yield, regrowth speed and reaction to spring black stem, lepto leaf spot, and rust were evaluated. Analyses of variances were performed using a mixed model to examine the agronomic variation among individuals. A principal component analysis on standardized agronomic data was performed. Agronomic data were also used to calculate Gower's distance and UPGMA algorithm. For the molecular analysis, six SSR markers were evaluated and 84 alleles were identified. The genetic distance was estimated using standard Nei's distance. Average standard genetic diversity was 0.843, indicating a high degree of variability among genotypes. Finally, a generalized procrustes analysis was performed to calculate the correlation between molecular and agronomic distance, indicating a 65.4% of consensus. This value is likely related to the low number of individuals included in the study, which might have underestimated the real phenotypic variability among genotypes. Despite the low number of individuals and SSR markers analyzed, this study provides a baseline for future diversity studies to identify genetically distant alfalfa individuals or cultivars.

Sociedad Rioplatense de Genética

Fil: Sociedad Rioplatense de Genética.

Caracterización genética de germoplasma de maní cultivado (Arachis hypogaea L.) mediante el empleo de marcadores microsatélites

El maní cultivado (Arachis hypogaea L.), es una especie de gran importancia económica, nativo de América del Sur. Se divide en dos subespecies y seis variedades botánicas. Genéticamente es alotetraploide, constituido por dos juegos genómicos duplicados. El empleo de marcadores microsatélites resulta más apropiado para realizar la caracterización genética de esta especie, puesto que permiten detectar un elevado nivel de polimorfismo. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar la diversidad genética existente en las entradas de germoplasma de maní cultivado pertenecientes al Banco Activo de Germoplasma de Maní del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Veinticinco entradas fueron genotipificadas con 23 marcadores microsatélites, de los cuales, 17 resultaron polimórficos. Se observaron 75 fragmentos polimórficos amplificados, con un promedio de 4,41 alelos por locus y un rango de 1 a 9 alelos. El contenido de información polimórfica osciló entre 0,15 y 0,58. El valor de la diversidad genética promedio fue de 0,165. Tanto el análisis de conglomerados como el de coordenadas principales evidenciaron dos grupos, uno formado por los materiales representantes de la subespecie fastigiata y otro por los de la subespecie hypogaea. Los resultados del análisis molecular de la varianza mostraron varianza tanto dentro como entre, las subespecies analizadas.

Evaluación de la variación del contenido de polifenoles en alimentos vegetales, en función del método de conservación empleado

Actualmente no hay lugar a dudas de que la alimentación forma parte de uno de los eslabones principales para la prevención de múltiples patologías. Aunque éstas presenten una etiología multifactorial que incluye factores genéticos, clínicos y ambientales, se ha concluido que efectivamente la dieta desempeña un papel determinante en el desarrollo de diversas enfermedades. Los polifenoles y flavonoides son antioxidantes que bloquean los radicales libres en las membranas y las lipoproteínas. Purgan la sangre de radicales libres, capturándolos y evitando las reacciones en cadena que resulten perjudiciales. Es en la alimentación donde se encuentran las sustancias antioxidantes en forma de polifenoles. Existe mucha información errónea entre los consumidores sobre la disponibilidad de estos nutrientes según los tratamientos que se realicen en el alimento, descartando muchas veces, aquellos productos que son los que mayores concentraciones presentan. No existen estudios locales sobre la variación del contenido de polifenoles, en alimentos vegetales, según el método tecnológico al cual es sometido el mismo, por ello se propuso el presente trabajo de investigación. El análisis propuesto, se basa en la extracción de los polifenoles presentes en distintas matrices alimentarias mediante la técnica Folin-Ciocalteu y posteriormente la medición de la absorbancia correspondiente en un espectro de absorción Ultravioleta. Los datos obtenidos, fueron comparados estadísticamente, para determinar si presentan o no relevancia analítica. En el tomate que se encuentra en conserva se observó que el tomate con piel presentó un contenido superior respecto al fresco variando de 7,3 g/kg (fresco) a 8,1 g/kg (conserva con piel). Cuando el tomate es deshidratado, el contenido de polifenoles se ve incrementado a 28 g/kg. Se pudo cuantificar el contenido de polifenoles en vegetales en fresco resultando el de mayor aporte el tomate (7,3 g/kg), seguido del pepino (3,1 g/kg), y el pimiento y la berenjena (1,4 g/kg), siendo el de menor contenido el espárrago (1,2 g/kg). El mismo estudio en legumbres, arrojó que el poroto colorado tiene el mayor aporte de todos (12,2 g/kg), luego el poroto negro de 1,5 g/kg, siendo despreciable el del garbanzo con 0,10 g/kg.

Variación agromorfológica y cambios biofísicos poscosecha en frutos de tomate (Solanum lycopersicum L.)

Se evaluó la variación fenotípica agromorfológica y cambios biofísicos de frutos después de 10 días de almacenamiento a temperatura ambiente, en una colección de tomate de Oaxaca, México. La colección de 57 colectas fue sembrada y caracterizada bajo invernadero. En poscosecha se evaluó pH, grados Brix, pérdida de peso y parámetros de color (L*, a*, b*, cromaticidad y ángulo Hue) a 0 y 10 días después de la cosecha. Las colectas mostraron diferencias significativas (P < 0,01) en todos los caracteres agromorfológicos y también hubo diferencias significativas entre acervos genéticos preclasificados como cultivados, ruderales e intermedios entre cultivados y ruderales. Nueve grupos de diversidad fenotípica fueron conformados. Se determinaron diferencias significativas entre tiempos de almacenamiento (0 y 10 días) para todas las características biofísicas. Después de 10 días de almacenamiento a temperatura ambiente (20,6±5°C y 34±10% HR), se incrementaron los °Brix de 4,1 a 4,6 y pH de 3,7 a 4,3. Entre grupos fenotípicos e interacción tiempo de almacenamiento-grupos, se determinaron diferencias significativas en °Brix, coordenadas de color L* y b*, y ángulo Hue. Los cambios diferenciales poscosecha indican divergencias fenotípicas entre y dentro de acervos genéticos que pueden explotarse en programas de mejoramiento con objetivos regionales.