Aspectos reproductivos, citogenéticos y evolutivos aplicados al mejoramiento en el género Passiflora L.

Bugallo, Verónica Lucía

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Disciplina:	biologia
Título:	Aspectos reproductivos, citogenéticos y evolutivos aplicados al mejoramiento en el género Passiflora L.
Título alternativo:	Reproductive, cytogenetic and evolutionary aspects applied to breeding in the genus Passiflora
Autor:	Bugallo, Verónica Lucía
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Lugar de trabajo:	Departamento de Ecología, Genética y Evolución (EGE). Laboratorio de Citogenética y Evolución (LaCyE)
Publicación en la Web:	2019-11-30
Fecha de defensa:	2017-08-02
Fecha en portada:	2017
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Departamento Docente:	Departamento de Ecología, Genética y Evolución
Director:	Poggio, Lidia; Facciuto, Gabriela
Consejero:	Remis, María Isabel
Jurado:	Maldonado, Sara; Rua, Gabriel H.; Aliscioni, Sandra Silvina
Idioma:	Español
Palabras clave:	PASSIFLORA; HIBRIDACION INTERESPECIFICA; CITOGENETICA; MEJORAMIENTO DE PLANTAS ORNAMENTALES; INTRODUCCION DE POLIPLOIDESPASSIFLORA; INTERSPECIFIC HYBRIDIZATION; CYTOGENETICS; ORNAMENTAL PLANT BREEDING; POLIPLOIDIZATION
Formato:	PDF
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6250_Bugallo
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n6250_Bugallo.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n6250_Bugallo
Ubicación:	BIO 006250
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. Bugallo, Verónica Lucía. (2017). Aspectos reproductivos, citogenéticos y evolutivos aplicados al mejoramiento en el género Passiflora L.. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6250_Bugallo

Resumen:

El género Passiflora cuenta con más de 500 especies, de la cuales 19 son nativas de Argentina. Este género está incluido en un programa de mejoramiento que tiene como objetivo la obtención de variedades ornamentales con características fenotípicas novedosas y con tolerancia a bajas temperaturas. En el análisis citogenético de catorce especies nativas, se reportó por primera vez el número somático 2n = 18 para P. tenuifila y para un citotipo de P. mooreana. Además, se confirmaron los números básicos x = 9 para el subgénero Passiflora, x = 6 para Decaloba y x = 10 para Dysosmia. Los parámetros cariotípicos obtenidos mediante técnicas clásicas y moleculares (FISH) permitieron elaborar los idiogramas de todas las especies y establecer diferencias entre los subgéneros. La hibridación in situ genómica (GISH) reveló que el subgénero Passiflora posee mayor afinidad genómica con el subgénero Dysosmia que con Decaloba. La cantidad de ADN estimada mediante citometría de flujo segregó a los subgéneros con menores cantidades de ADN(0,5 a 0,72 pg.), Dysosmia y Decaloba, respecto de Passiflora (0,9 a 2,5 pg.). Se encontraron barreras de aislamiento reproductivo que actuarían en condiciones naturales (diferencias de nicho ecológico y en los períodos de floración) y otras que actuarían dificultando la formación de híbridos en el programa de mejoramiento (incompatibilidad unilateral, ausencia de formación de frutos, fallas en la germinación de las semillas e inviabilidad de plántulas). La especie P. amethystina fue muy prolífica, produciendo frutos con seis de los ocho taxones con los que se la cruzó. Por otro lado, P. alata fue la especie con la que se registró la mayor cantidad de cruzamientos inviables. En los estudios meióticos, los híbridos que presentaron los porcentajes máximo y mínimo de meiocitos con 9 bivalentes fueron P. amethystina x P. edulis f. flavicarpa y P. amethystina x P. alata (95 y 40%, respectivamente). Algunos híbridos estériles presentaron meiosis regulares y elevados índices meióticos, fenómeno que se explicaría por la hipótesis de la hibridez estructural críptica. Además, híbridos altamente estériles presentaron meiosis irregular, puente y fragmento en anafase I, husos tripolares y citomixis. La mayor viabilidad del polen en híbridos se registró en P. amethystina x P. caerulea (90,4%) y P. amethystina x P. edulis f. edulis (79,4%). La técnica de hibridación in situ (GISH), permitió reconocer los genomas parentales en los híbridos P. alata x P. caerulea, P. alata x P. cincinnata, P. alata x P. amethystina y P. mooreana x P. cincinnata, por lo que se infiere que existen diferencias en ADN repetido entre las especies progenitoras de cada híbrido. El contenido de ADN de los híbridos no siempre coincidió con el promedio del tamaño genómico de sus parentales. Esto podría deberse a cambios revolucionarios tales como eliminación/ganancia de secuencias repetidas codificantes y no codificantes. Estudios fenotípicos mostraron que la superficie de las hojas y el tamaño de las flores en híbridos fueron intermedios a los de los parentales en la mayoría de los cruzamientos estudiados, mostrando herencia cuantitativa, mientras que en otros se registró una herencia transgresiva de estos caracteres, sugiriendo heterosis. Además, se logró la inducción de poliploides a partir del tratamiento con Colchicina de estacas enraizadas y plántulas de especies e híbridos. Las pruebas de tolerancia a las bajas temperaturas y la estimación del potencial de la cobertura de estructuras para cortinas y paredes verdes permitieron seleccionar especies e híbridos, uno de los cuales se encuentra en proceso de registro como la primera variedad del género en Argentina.

Abstract:

The genus Passiflora has more than 500 species, nineteen of them are native to Argentina. This genus is included in a breeding program that aims to obtain ornamental varieties with novel phenotype characteristics and tolerance to low temperatures. In the cytogenetic analysis of fourteen native species, the somatic number 2n = 18 was reported for the first time for P. tenuifila and for a P. mooreana cytotype. In addition, the basic numbers x = 9 were confirmed for the subgenus Passiflora, x = 6 for Decaloba and x = 10 for Dysosmia. The karyotype parameters obtained by classical and molecular techniques (FISH) allowed to elaborate the idiograms of all the species and to establish differences between the subgenera. Genomic in situ hybridization (GISH) revealed that the Passiflora subgenus possesses greater genomic affinity with the subgenus Dysosmia than with Decaloba. The amount of DNA estimated by flow cytometry showed that subgenera Dysosmia and Decaloba has smaller amounts of DNA (0.5 to 0.72 pg.), compared to Passiflora (0.9 to 2.5 pg.). Barriers of reproductive isolation were found. They would act in natural conditions (differences of ecological niche and in the flowering periods) and others that would hinder the formation of hybrids in the breeding program (unilateral incompatibility, absence of fruit formation, seed germination and seedling infeasibility). The species P. amethystina was very prolific, producing fruits with six of the eight taxa with which it crossed. On the other hand, P. alata was the species with the highest number of non-viable crosses. In the meiotic studies, the hybrids that presented the maximum and minimum percentages of 9 bivalents were P. amethystina x P. edulis f. flavicarpa and P. amethystina x P. alata (95 and 40%, respectively). Some sterile hybrids presented regular meiosis and high meiotic indexes, a phenomenon that would be explained by the hypothesis of cryptic structural hybridity. In addition, highly sterile hybrids presented irregular meiosis, bridge and fragment in anaphase I, tripolar spindles and cytomixis. The highest viability of pollen in hybrids was recorded in P. amethystina x P. caerulea (90.4%) and P. amethystina x P. edulis f. edulis (79.4%). The in situ hybridization technique (GISH) allowed to recognize the parental genomes in the hybrids P. alata x P. caerulea, P. alata x P. cincinnata, P. alata x P. amethystina and P. mooreana x P. cincinnata, so it is inferred that there are differences in repetitive DNA between the progenitor species of each hybrid. The DNA content of the hybrids did not always coincide with the average genomic size of their parents. This could be due to revolutionary changes such as deletion / gain of repeated coding and non-coding sequences. Phenotypic studies showed that the leaf surface and flower size in hybrids were intermediate to those of the parents in most of the studied crosses, showing quantitative inheritance, whereas in others a transgressive inheritance of these characters was registered, suggesting heterosis. In addition, the induction of polyploids was obtained from the treatment with Colchicine of rooted cuttings and seedlings of species and hybrids. The tests of tolerance to low temperatures and the estimation of the potential of the covering of structures for curtains and green walls allowed to select species and hybrids, one of which is in the process of being registered as the first variety of the genus in Argentina.

Citación:

---------- APA ----------

Bugallo, Verónica Lucía. (2017). Aspectos reproductivos, citogenéticos y evolutivos aplicados al mejoramiento en el género Passiflora L.. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6250_Bugallo

---------- CHICAGO ----------

Bugallo, Verónica Lucía. "Aspectos reproductivos, citogenéticos y evolutivos aplicados al mejoramiento en el género Passiflora L.". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2017.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6250_Bugallo

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