Registro:
Documento: | Tesis Doctoral |
Disciplina: | biologia |
Título: | Caracterización de la diversidad genética de razas nativas de maíz (Zea mays ssp mays) del Noroeste Argentino mediante descriptores morfométricos y marcadores moleculares |
Título alternativo: | Characterization of the genetic diversity of maize landraces (Zea mays ssp mays) from Northwestern Argentina by morphometric description and molecular markers |
Autor: | Rivas, Juan Gabriel |
Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
Filiación: | Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas (CICVyA)
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Publicación en la Web: | 2018-09-15 |
Fecha de defensa: | 2015-11-13 |
Fecha en portada: | 2016-03-31 |
Grado Obtenido: | Doctorado |
Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas |
Director: | Paniego, Norma B. |
Director Asistente: | Lía, Verónica V. |
Consejero: | Hopp, H. Esteban |
Jurado: | Remis, María I.; Sede, Silvana M.; Salerno, Juan C. |
Idioma: | Español |
Palabras clave: | MAIZ; RAZAS NATIVAS; VARIABILIDAD MORFOLOGICA; DIVERSIDAD GENETICA; VARIACION CLINAL; CONSERVACIONMAIZE LANDRACES; MORPHOLOGICAL VARIABILITY; GENETIC DIVERSITY; CLINAL VARIATION; CONSERVATION |
Formato: | PDF |
Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5900_Rivas |
PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n5900_Rivas.pdf |
Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n5900_Rivas |
Ubicación: | Dep.BIO 005900 |
Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Rivas, Juan Gabriel. (2016). Caracterización de la diversidad genética de razas nativas de maíz (Zea mays ssp mays) del Noroeste Argentino mediante descriptores morfométricos y marcadores moleculares. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5900_Rivas |
Resumen:
El maíz, Zea mays ssp. mays, es uno de los cereales más importantes en el mundo, se utiliza tanto como suministro alimenticio para los seres humanos y los animales; así como materia prima básica para la producción de almidón, aceite, proteínas, bebidas alcohólicas, edulcorantes y combustibles. El cultivo de maíz, tanto comercial como nativo, abarca casi la totalidad de América y su amplia diversidad da cuenta de la variabilidad genética del mismo. En la Argentina, la región noroeste (NOA) ha sido considerada centro local de diversidad del cultivo debido al elevado número de razas de maíz propias del lugar. Estudios previos en esta región proponen que las razas nativas representarían una excelente fuente de diversidad aún inexplorada. Debido a la necesidad de profundizar en el conocimiento de la variabilidad de las razas nativas del NOA y su dinámica poblacional, en el presente trabajo de tesis se analizaron 50 entradas de maíz del NOA, pertenecientes al Banco Activo de Germoplasma de INTA Pergamino. Los materiales provenientes de la zona de los Valles (40 entradas) fueron analizados mediante caracteres morfológicos y marcadores moleculares (SSR), mientras que los correspondientes a la zona de Yungas (10 entradas) solo fueron estudiados utilizando marcadores moleculares. Desde el punto de vista morfológico, la evaluación de caracteres cuantitativos en las razas de maíz de los Valles permitió delimitar dos grandes grupos independientemente del método de análisis. Por el contrario, los grupos hallados en base al estudio de caracteres cualitativos resultaron distintos según derivaran de métodos de agrupamiento u ordenación, sin coincidir tampoco con los hallados para los caracteres cuantitativos. Una observación común a ambos conjuntos de datos fue la falta de cohesión entre aquellas entradas asignadas a la misma raza en base a la identificación previa del Banco. Desde el enfoque de la variabilidad molecular, a pesar de pertenecer a una región alejada del centro de origen del maíz, las razas nativas del NOA presentaron niveles de diversidad levemente menores a los reportados para maíces Mejicanos y superiores a los encontrados en otras regiones de América o Europa. El análisis de estructura poblacional, reveló la existencia de dos grupos genéticos principales asociados a la altitud de cultivo. El primero de ellos incluye a materiales cultivados hasta los 1990 msnm (grupo del bajo), en tanto que el segundo está constituido por maíces cultivados por encima de los 2000 msnm (grupo del alto). El análisis de la varianza molecular demostró la existencia de diferenciación genética significativa, aunque moderada, entre ambos grupos. Por otro lado, los índices de diversidad y riqueza alélica exhibieron un patrón de disminución en función del aumento de la altitud. La comparación de las entradas de los Valles con las entradas de las Yungas mostró que estas últimas estarían asociadas con los maíces del bajo. La diferenciación entre grupos y los menores valores de diversidad observados para los maíces del alto podrían ser consecuencia de la co-existencia de germoplasma de distinto origen histórico o de una mayor influencia de la deriva genética en los maíces del alto, debido a la merma en el número de individuos que llegan a la madurez reproductiva, sea por malas condiciones climáticas o por la poca superficie cultivable en condiciones de altura. En conclusión, los resultados del presente trabajo ponen de manifiesto la gran variabilidad morfológica y molecular de las razas nativas del NOA conservadas en el Banco Activo de Germoplasma INTA Pergamino, destacando su potencial como fuente de diversidad para ampliar la base genética de los programas de mejoramiento y aportando información útil para orientar futuros esfuerzos de recolección y conservación
Abstract:
Maize, Zea mays ssp. mays, is one of the most important cereal crops in the world. It is used both as a food supply for humans and animals as well as basic raw material for the production of starch, oil and protein, alcoholic beverages, sweeteners and fuels. The cultivation of maize, either commercial or native, covers nearly all of America and its wide morphological variation reveals its genetic variability. The northwest region of Argentina (NWA) has been considered a local center of maize diversity because of the large number of landraces present in this particular area. Previous studies in this region, suggest that native maize represent an excellent source of unexplored diversity. Because of the need to understand the variability of the native races present in NOA, as well as their population dynamics, in this thesis, we analyzed 50 landrace accessions from NWA belonging to Active Germplasm Bank INTA Pergamino. The accessions coming from the area of the Valleys (40 accessions) were analyzed using morphological and molecular markers (SSR), whereas the Yunga´s landraces (10 accessions) were studied using molecular markers only. From the morphological point of view, the evaluation of quantitative traits in maize races from the Valleys allowed us to define two groups, regardless of the analysis method. Conversely, the groups found based on the study of qualitative traits depended on the clustering method used. Both data sets showed lack of cohesion between accessions assigned to the same race based on prior identification of the Germplasm Bank. From the perspective of molecular variability, despite belonging to the southernmost area of maize cultivation, landraces of NWA had slightly lower levels of diversity than those reported for Mexican maize and higher than those from other regions of America or Europe. The analysis of population structure revealed the existence of two main genetic groups associated with the altitude of sowing. The first group includes materials that are grown between 1100 to 1990 m (lowland group), whereas the second consists of maize populations that are grown above 2000 m (highland group). Although moderate, the analysis of molecular variance showed the existence of significant genetic differentiation between groups. Moreover, rates of allelic diversity and richness patterns exhibited a decrease in function of increasing altitude. A comparison between accessions from valleys against those from Yunga showed that the latter are associated with the lowland group. The differentiation between groups and the lowest values of diversity observed for maize from the highlands could result from the co-existence of germplasm of different historical origin or from a greater influence of genetic drift in highland maize. This could be explained due to the decline in the number of individuals who reach reproductive maturity, either because of more stringent climatic conditions or the little arable land in high altitude conditions. In conclusion, the results of this study show that the native maize races of NWA preserved in the Germplasm Bank INTA Pergamino have great morphological and molecular variability. This finding highlights its potential as a source of diversity for increasing the genetic basis of breeding programs and provides useful information to guide future sampling and conservation efforts.
Citación:
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Rivas, Juan Gabriel. (2016). Caracterización de la diversidad genética de razas nativas de maíz (Zea mays ssp mays) del Noroeste Argentino mediante descriptores morfométricos y marcadores moleculares. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5900_Rivas
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Rivas, Juan Gabriel. "Caracterización de la diversidad genética de razas nativas de maíz (Zea mays ssp mays) del Noroeste Argentino mediante descriptores morfométricos y marcadores moleculares". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2016.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5900_Rivas
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