Contenido de ADN nuclear y nivel de ploidía en genotipos apomícticos de buffelgrass

Buffelgrass [Pennisetum ciliare (L.) Link syn. Cenchrus ciliaris L.] is a polyploid fodder grass that has mostly apomictic reproduction. The wide genetic and cytological diversity present in the species indicates that the active field collection of the IFRGV - INTA might contain individuals with different ploidy levels. The aims of this work were to determine the nuclear DNA content and ploidy level of an introduced apomictic germplasm of buffelgrass. Cytological studies showed different ploidy levels in the germplasm. Genetic resources include tetraploid (2n = 4x = 36) and aneuploid (2n = 43 and 44) individuals. The 10 materials that exhibited 2C values ranging between 3.04 and 3.17 pg were tetraploid cytotypes. The values of the four aneuploid individuals with 43 chromosomes ranged between 3.83 and 3.86 pg, whereas aneuploid individual with 44 chromosomes had 2C value of 3.94 pg. Number of chromosomes and nuclear DNA content were correlated. In addition, a model equation was obtained, which might be used to estimate DNA ploidy value in buffelgrass genotypes.Fil: Carloni, Edgardo José. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; ArgentinaFil: Acosta, María Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Grunberg, Karina Alejandra. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Unidad de Estudios Agropecuarios. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Unidad de Estudios Agropecuarios.; Argentin

Potential sources of sexuality in Cenchrus ciliaris L.: Seed fertility, environment and its implication in plant breeding

PosterCenchrus ciliaris L. is an aposporic and pseudogamous apomictic species, and fully sexual plants are very rare or absent. Fertility, which seems to be influenced by environmental factors, is a character of interest for selection of putative maternal sources for hybridizations.Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos VegetalesFil: Sanchez, Miguel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); ArgentinaFil: Sanchez, Miguel Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Bruno, C. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Estadística y Biometría; ArgentinaFil: Bruno, C. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola (UFyMA); ArgentinaFil: Grunberg, Karina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Grunberg, Karina.Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); ArgentinaFil: Griffa, Sabrina Mariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Griffa, Sabrina Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); Argentin

Differential salt-stress response during germination and vegetative growth in in vitro selected somaclonal mutants of Cenchrus ciliaris L.

Four somaclonal mutants (S1, S4, S6 and M10) and their parental Cenchrus ciliaris L. cultivar Biloela were characterized under salinity conditions at germination and vegetative growth stages. Seeds of all somaclonal mutants had higher germination percentages than cv. Biloela seeds in the control and salt treatments. At 150 mM, germination was significantly higher in M10, S6 and S4 (72.3%, 66.3% and 61.8%, respectively) than in cv. Biloela (35.5%). Mutants grown under salinity along with cv. Biloela for 35 days had a different relative growth rate. S6 had the highest growth rate, indicating its potential tolerance to salt stress, whereas M10 was the most sensitive, with Bi, S4 and S1 being intermediate tolerant genotypes. Catalase enzyme activity (CAT) in M10 decreased in response to salt stress and was significantly associated with malondialdehide content, suggesting salt injury, whereas higher levels of CAT activity in S6 during salt stress were associated with increased salinity tolerance. The present results indicate that somaclonal variation and in vitro mutagenesis offer an effective tool for improvement of C. ciliaris because the somaclonal mutants showed differential tolerance to salt stress with respect to their parental and could be a better choice for use in a breeding program.Fil: Lopez Colomba, Eliana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Instituto de Fisiología y Recursos Geneticos Vegetales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Tommasino, E.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Instituto de Fisiología y Recursos Geneticos Vegetales; ArgentinaFil: Luna, Celina Mercedes. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Instituto de Fisiología y Recursos Geneticos Vegetales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Griffa, Sabrina Mariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Instituto de Fisiología y Recursos Geneticos Vegetales; ArgentinaFil: Carloni, Edgardo José. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Instituto de Fisiología y Recursos Geneticos Vegetales; ArgentinaFil: Ribotta, Andrea Noemí. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Instituto de Fisiología y Recursos Geneticos Vegetales; ArgentinaFil: Quiroga, M.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Instituto de Fisiología y Recursos Geneticos Vegetales; ArgentinaFil: Grunberg, Karina Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Instituto de Fisiología y Recursos Geneticos Vegetales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Environmental influence on reproductive traits of buffel grass facultative apomictic genotypes and its implication in plant breeding

Cenchrus ciliaris L., a perennial C4 grass, is one of the most widely used forage species in warm and dry regions worldwide. The widespread use of the cultivar Texas raises concerns about genetic homogeneity and vulnerability. Hybridizations among facultative individuals could widen the genic pool. Therefore, a reproductive characterization of available genotypes is required. The objective of this study was to determine the reproductive mode, potential sexual expressivity, and seed fertility of four facultative apomictic genotypes throughout the flowering season, considering the influence of bioclimatic variables. We assessed the reproductive mode and potential sexual expressivity using the pistil clearing technique and seed fertility based on the production of seeds per panicle under open pollination and self-pollination. All the assessed genotypes behaved mainly as out-crossers throughout the flowering season and showed the highest potential sexual expressivity at the beginning of flowering. We confirmed the environmental influence on reproductive traits. At the beginning of the flowering season, the facultative apomictic genotypes exhibited the highest potential as female parent for hybridizations programs.Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos VegetalesFil: Sanchez, Miguel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); ArgentinaFil: Sanchez, Miguel Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Bruno, Cecilia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Cátedra de Estadística y Biometría; ArgentinaFil: Bruno, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola (UFyMA); ArgentinaFil: Bruno, Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patología Vegetal; ArgentinaFil: Quiroga, Mariana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Quiroga, Mariana Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA) ; ArgentinaFil: Grunberg, Karina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Grunberg, Karina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA) ; ArgentinaFil: Griffa, Sabrina Mariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Griffa, Sabrina Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA) ; Argentin

Análisis de variabilidad genética en plantas regeneradas in vitro de buffelgrass mediante marcadores moleculares ISSR

Genetic variability can be generated through in vitro culture via somaclonal variation. This tool can be potentially useful in a breeding program involving apomictic buffelgrass genotypes. The aim of this work was to evaluate inter simple sequence repeats (ISSR) as molecular markers to detect genetic variation in in vitro buffelgrass regenerated plants. Six plants regenerated from in vitro anther culture, via somatic embryogenesis were used, as well as the anther donor genotype (RN 51) as control. Of a total of 26 ISSR primers tested, 22 amplified, detecting 12% polymorphism with a divergence between 5 and 24% from RN 51. Amplification products were observed with the primers containing di-, tri- or tetra-nucleotide sequences, with or without additional nucleotides at the 3′ end. The most informative primers were those containing the repetitive sequences GACAn, AGn or GAn. Moreover, the regenerants transplanted at field conditions differed in morphological characteristics among them and with respect to RN 51. This study confirms that ISSR are useful to identify genetic variability in in vitro regenerated buffelgrass plants.El cultivo in vitro permite generar variabilidad genética mediante variación somaclonal. Este fenómeno puede ser potencialmente útil en un programa de mejora en genotipos apomícticos de buffelgrass. El objetivo del presente estudio fue evaluar inter secuencias simples repetidas (ISSR) como marcadores moleculares en la detección de variación genética en plantas regeneradas in vitro de buffelgrass. Se utilizaron seis plantas regeneradas mediante el cultivo in vitro de anteras, vía embriogénesis somática, y el genotipo dador de anteras (NR 51) como control. De un total de 26 cebadores ISSR probados, 22 de ellos amplificaron, detectando un 12% de polimorfismo con una divergencia del 5 al 24% con respecto al material NR 51. Se observaron productos de amplificación con los cebadores que contienen secuencias di-, tri- o tetra-nucleótidos, con o sin nucleótidos adicionales en el extremo 3′. Los cebadores más informativos fueron aquellos que contenían secuencias repetitivas GACAn, AGn o GAn. Conjuntamente, las plantas trasplantadas a campo manifestaron características morfológicas diferentes entre ellas y con respecto al NR 51. El presente estudio confirma que el empleo de ISSR permite identificar variabilidad genética en plantas regeneradas in vitro de buffelgrass.Fil: Carloni, Edgardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina)Fil: López Colomba, Eliana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina)Fil: Ribotta, Andrea. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina)Fil: Quiroga, Mariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina)Fil: Tommasino, Exequiel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina)Fil: Griffa, Sabrina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina)Fil: Grunberg, Karina. Buenos Aires (Argentina). Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)

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 estudiadasFil: Bollati, Graciela Patricia. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Grunberg, Karina Alejandra. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Biderbost, Elvio Bartolomé Julio. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentin

Variability for salt tolerance in a collection of <i>Panicum coloratum</i> var. <i>makarikariense</i> during early growth stages

Our aim was to investigate variability for salt tolerance in a collection of Panicum coloratum var. makarikariense of INTA EEA Rafaela, Argentina. Panicum coloratum is a C4 perennial grass to be potentially used to increase forage production in areas affected by abiotic factors which reduce their productivity. We evaluated the response of half-sib families from different accessions to increasing salt concentrations under growth chamber conditions. Germination percentage (GP), GP (% of control) and index of germination decreased with increasing salinity, while mean germination time increased (P˂0.001). After being exposed to saline conditions ungerminated seeds were able to recover in distilled water and many germinated. Salt tolerance was more variable between families within accessions than between accessions in all evaluated variables. At the seedling stage, morphological and physiological variables allowed differentiation among families on the basis of salt tolerance. Molecular characterization by ISSR molecular markers demonstrated variability within parent material and grouped families by accessions. A positive but low correlation between morphological and molecular distances was detected (r = 0.24; P = 0.032). Nonetheless, even after selection, enough molecular variability remained within tolerant families grouped by principal components analysis. In summary, materials of P. coloratum var. makarikariense from INTA EEA Rafaela showed both morphological and genetic variability for salinity tolerance and the contrasting genotypes could be used as parent materials to conduct breeding studies to improve salt tolerance in this species

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.Fil: Bollati, Graciela Patricia. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Grunberg, Karina Alejandra. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Biderbost, Elvio Bartolomé Julio. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentin

Fertility in Cenchrus ciliaris L. facultative apomictic plants

PosterCenchrus ciliaris L. es una especie forrajera perenne de crecimiento primavero-estival. Es alotetraploide segmental y se reproduce por apomixis apospórica seguida de pseudogamia. Las plantas sexuales son raras y escasas y plantas apomícticas facultativas con elevada autoincompatibilidad constituyen un importante recurso para ser utilizadas como parentales maternos en hibridaciones.Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos VegetalesFil: Sanchez, Miguel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); ArgentinaFil: Sanchez, Miguel Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Bruno, Cecilia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Estadística y Biometría; ArgentinaFil: Bruno, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola (UFyMA); ArgentinaFil: Grunberg, Karina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Grunberg, Karina.Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); ArgentinaFil: Griffa, Sabrina Mariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Griffa, Sabrina Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); Argentin

Nivel de ADN-Ploidía en poblaciones sudamericanas y norteamericanas de la gramínea nativa disyunta Trichloris crinita (Chloridoideae, Poaceae)

Trichloris crinita es una gramínea nativa de distribución disyunta que habita regiones áridas y semiáridas de Sud y Norteamérica. Trabajos previos mostraron uniformidad en el nivel de ploidía en poblaciones sudamericanas de la especie (2n = 4x = 40); sin embargo, se desconocen valores de referencia para poblaciones norteamericanas. En el presente trabajo se implementó un protocolo para cuantificar el contenido de ADN nuclear (indicador de ADN-ploidía) mediante citometría de flujo, y comparar dicho valor en 22 poblaciones provenientes de Sudamérica (15) y Norteamérica (7). No se encontraron diferencias de contenido de ADN nuclear entre poblaciones sudamericanas y norteamericanas (valor 2C promedio = 1,97 pg) y tampoco entre poblaciones dentro de cada uno de dichos subcontinentes, sugiriendo que todas presentan el mismo nivel de ploidía. Estos resultados proporcionan datos de referencia sobre el contenido de ADN nuclear de T. crinita a lo largo de su rango en Sud y Norteamérica.Trichloris crinita is a native grass with a naturally disjunct distribution inhabiting arid and semi-arid regions of South and North America. Previous studies documented a uniform ploidy level in South American populations of the species (2n = 4x = 40); however, no reference values are known for North American populations. In the present work, a protocol was implemented in the species to quantify the nuclear DNA content (DNA-ploidy indicator) by flow cytometry, and this value was compared in 22 populations from South America (15) and North America (7). No differences in nuclear DNA content were found between South American and North American populations (average 2C value = 1,97 pg) neither among populations within each continent, suggesting that they all present the same ploidy level. These results provide reference values for the nuclear DNA content of T. crinita in South and North America.Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos VegetalesFil: Carloni, Edgardo José. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; Argentina.Fil: Quiroga, Raúl Emiliano. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Catamarca. Catamarca, Argentina.Fil: Quiroga, Raúl Emiliano. Universidad Nacional de Catamarca. Facultad de Ciencias Agrarias. Cátedra de Manejo de Pastizales Naturales; Argentina.Fil: Grunberg, Karina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; Argentina.Fil: Grunberg, Karina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); ArgentinaFil: Premoli, A.C. Universidad Nacional del Comahue. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente (INIBIOMA); Argentin