Introgresión de Hordeum chilense en trigo para la mejora del contenido de pigmentos carotenoides en grano

The use of wild relatives in breeding programs of cultivated species provides plant breeders with a pool of useful genes to develop new varieties with better agronomic performance or quality characteristics. Alien resources have been widely used in both bread and durum breeding programs. Endosperm color of wheat grains, which is mainly due to carotenoid accumulation, is an important quality criterion in wheat breeding programs. Tritordeum (the fertile amphiploid between Hordeum chilense and durum wheat) shows high yellow pigment content (YPC) in grain due to the contribution of the genes from H. chilense, mainly from chromosome 7Hch. The phytoene synthase 1 (Psy1) gene codes for the enzyme involved in the first step of carotenoid biosynthesis. This gene is located on the short arm of 7Hch and it has potential for wheat breeding. However, knowledge about the real potential of Psy-1 from H. chilense in wheat breeding requires the development of introgression lines of this species into wheat background. Chapter I and IV show the obtention and cytological and molecular characterization of a set of common wheat-H. chilense introgression lines involving chromosome 7Hch. In total, we have developed seven stable lines and another three lines in hemizygous conditions. All the lines were fertile. Different structural rearrangements of chromosome 7Hch were described, including centromeric translocations, telosomic addition, deletion and isochromosome. The presence of Psy1-Hch gene in those lines carrying short arm of 7Hch was confirmed. In addition, the comparative mapping with chromosome 7H from common barley allowed identifying the collinearity break in the distal portion of both arms of 7Hch chromosome, including Psy1 gene. Chapter II evaluates the possibility that the inversion mentioned above is limited to a specific genotype. We carry out studies of physical mapping of Psy-1 gene in two H. chilense accessions by Single Copy FISH (Fluorescent in situ Hybridization) using direct labeling procedure. Our results suggest that Psy-1 gene is located on the short arm of 7Hch chromosome in both accessions, showing that the collinearity break is not exclusive of one accession. Chapter III examines the effect of 7Hch chromosome or part of it on the YPC in wheat grain. We shows that those lines carrying Psy-1 gene from H. chilense exhibited higher carotenoid and lutein concentration than bread wheat. In addition, we determine that 7Hch and 7D chromosomes were involved in lutein esterification and it has suggested that the enzymes codified by these chromosomes have complementary activity. Besides, we corroborate that the long arm of 7Hch also contributed to the carotenoid content in grain but only in presence of 7HchS. The incidence of temperature regime during grain development on carotenoid accumulation and lutein esterification profile including fatty acid selectivity (palmitic vs. linoleic) and regioselectivity (esterification at positions 3 vs. 3’) was assessed in chapter V. Our results show that lutein esters are more stable in vivo than free carotenoids and the enzymes codified by 7Hch and 7D chromosomes are complementary since they differed in the fatty acid (palmitic and linoleic, respectively) used in the esterification, as well as in the position in which they esterified (regioselectivity 3 and 3', respectively). In addition, we determine that high temperatures promoted the accumulation of lutein esters with linoleic acid as well the synthesis of regioisomers at 3' position. Chapter VI examines when the lutein esters begin to form. A detailed analysis of pigment accumulation during grain development is shown. This analysis confirms that not lutein esters are produced until the final stages of grain filling. In addition, we suggest that simultaneous presences of both 7D and 7Hch chromosomes results in earlier formation of lutein esters. Chapter VII shows the characterization for carotenoid composition and lutein profile in a H. chilense collection. The results show a wide range of variation for carotenoid content and lutein ester proportions, which indicates this collection is a suitable diversity panel for genetic studies. In addition, we determine that the esterification preference of H. chilense towards palmitic acid is not genome specific but genotype-specific. This thesis delves into the study of the role of genes from H. chilense on the carotenoid synthesis and its esters in wheat grain. The introgression lines developed in this thesis constitutes a good donor material for the improving of carotenoid content since the introgression of chromosome 7Hch into wheat background increases the carotenoid content. Besides, this thesis has evidence the important role of both 7D and 7Hch chromosomes on lutein esters formation and the modulating effect of temperature during grain development on carotenoid content as well as ester profile. Finally, this thesis has advanced in the study of lutein formation during grain development and it has characterized the existent diversity in H. chilense for carotenoid profile (and its esters) in grain.El uso de especies silvestres en programas de mejora de trigo ha proporcionado a los mejoradores un conjunto de genes útiles para desarrollar nuevas variedades con características agronómicas o de calidad superiores. El color del endospermo de los granos de trigo está principalmente determinado por la acumulación de pigmentos carotenoides y es un importante criterio de calidad en trigo. El tritórdeo es un anfiploide fértil originado a partir de la cruza entre Hordeum chilense y trigo duro y muestra un alto contenido de pigmentos amarillos en grano debido a la contribución de los genes provenientes de H. chilense, principalmente del cromosoma 7Hch. El gen Fitoeno sintasa 1 (Psy1) codifica la enzima involucrada en el primer paso de la biosíntesis de carotenoides Este gen se ha sido localizado en el brazo corto del cromosoma 7Hch y tiene potencial para la mejora de trigo. Sin embargo, se necesita mayor información para conocer el potencial real del gen Psy-1 de H. chilense en la mejora de trigo y para ello se requiere el desarrollo de líneas de introgresión de esta especie en el fondo genético de trigo. En los capítulos I y IV se muestra la obtención y la caracterización citogenética y molecular de un grupo de líneas de introgresión de H. chilense en trigo harinero, involucrando específicamente al cromosoma 7Hch. En total, hemos desarrollado siete líneas estables y otras tres líneas en condición de hemicigosis, siendo todas ellas líneas fértiles. Todas las líneas fueron fértiles. Se describen diferentes reordenamientos estructurales del cromosoma 7Hch, incluyendo translocaciones centroméricas, adiciones telosómicas, una deleción y un isocromoma. Se confirma la presencia del gen Psy1 en aquellas líneas que llevan el brazo corto del cromosoma 7Hch. Además, el mapeo comparativo con el cromosoma 7H de cebada ha permitido identificar una inversión en la porción distal de ambos brazos del cromosoma 7Hch, incluyendo el gen Psy1. En el capítulo II se evalúa si la inversión mencionada anteriormente se limita a un genotipo específico. Se llevan a cabo estudios de mapeo físico del gen Psy1 en dos accesiones de H. chilense mediante el procedimiento de hibridación in situ de genes de copia única usando marcaje directo. Los resultados sugieren que el gen Psy-1 está localizado en el brazo corto del cromosoma 7Hch en ambas accesiones, comprobando que la ruptura de la colinealidad no es exclusiva de una accesión. En el capítulo III se examina el efecto del cromosoma 7Hch o parte de él en el contenido de pigmento amarillo del grano de trigo. Se muestra que aquellas líneas que llevan el gen Psy1 de H. chilense exhibieron mayor concentración de carotenoides y luteína que trigo harinero. Además, se determina que los cromosomas 7Hch y 7D están involucrados en la esterificación de la luteína y se sugiere que las enzimas codificadas por estos cromosomas tienen actividad complementaria. Asimismo, se comprueba que el brazo largo 7Hch también contribuye en el contenido de carotenoides pero sólo en presencia del brazo corto de este cromosoma. En el capítulo V se evalúa la incidencia de diferentes regímenes de temperatura durante el desarrollo del grano en la acumulación de carotenoides y el perfil de esterificación de la luteína incluyendo la selectividad de ácidos grasos (palmítico o linoleico) y la posición en la que lo esterifican (regioselectividad, posiciones 3 o 3’). Nuestros resultados muestran que los ésteres de luteína son más estables in vivo que los carotenoides libres y que las enzimas codificadas por los cromosomas 7D y 7Hch son complementarias ya que difieren tanto en el ácido graso usado en la esterificación (palmítico y linoleico, respectivamente), como en la posición en la que lo esterifican (regioselectividad, posiciones 3 y 3’, respectivamente). Además se determina que el incremento de la temperatura favorece la acumulación de los ésteres de luteína con ácido linoleico así como la síntesis de regioisómeros en la posición 3’. En el capítulo VI se examina cuando los ésteres de luteína comienzan a formarse. Se muestra un análisis detallado de la acumulación de pigmentos durante el desarrollo de grano. Este análisis confirma que los ésteres de luteína no se producen hasta las etapas finales del llenado de grano. Además, se sugiere que la presencia simultánea de ambos 7D y 7Hch resulta en la formación más temprana de ésteres de luteína. En el capítulo VII se muestra la caracterización de la composición de carotenoides y el perfil de luteína en una colección de H. chilense. Los resultados muestran un amplio rango de variación en el contenido de carotenoides y en la proporción de ésteres de luteína, lo cual indica que esta población es un panel de diversidad adecuado para estudios genéticos. Además, se determina que la preferencia de H. chilense hacia la utilización del ácido palmítico en la esterificación de la luteína es específico al genotipo y no al genoma. Esta tesis profundiza en el estudio del papel de los genes de H. chilense en la producción de carotenoides y sus ésteres en grano de trigo. La introgresión del cromosoma 7Hch en fondo genético de trigo incrementa el contenido de carotenoides, de ahí que las líneas de introgresión desarrolladas en esta tesis constituyan un buen material de partida para la mejora de este carácter. Por otro lado, esta tesis ha evidenciado el papel importante de los cromosomas 7D y 7Hch en la formación de ésteres de luteína y el efecto modulador de la temperatura durante el desarrollo del grano tanto en el contenido de carotenoides como en el perfil de ésteres. Por último, esta tesis ha avanzado en el estudio de la formación de ésteres durante el desarrollo del grano y ha caracterizado la diversidad existente en H. chilense para el perfil de carotenoides (y sus ésteres) en grano

Patagonian ñire (Nothofagus antarctica) combined with green tea - Novel beverage enriched in bioactive phytochemicals as health promoters

Background: Polyphenol-enriched tea is an interesting product for food industries under the current consumer demands. This study aimed at evaluating the Nothofagus antarctica (NA) species as a valuable source of bioactive compounds as well as obtaining an optimized organic green tea (OGT)-NA blend. NA leaves of different developmental stages and several mixture proportions were analyzed. HPLC–DAD–ESI/MSn was used to identify and quantify the polyphenol compounds. Antioxidant capacity and the type of interaction occurring between constituents were assessed. Results: NA infusions exhibited high polyphenol diversity and some differences in the individual concentration were found between NA leaves. NA polyphenol profile showed great complementarity to the one present in green tea. Besides, NA impacted positively the antioxidant strength in the mixtures. Finally, the 67% OGT-33% NA blend exhibited an optimized performance in relative and total polyphenol contents and antioxidant properties, and thus, it could be recommended as a novel beverage. Conclusions: N. antarctica is a valuable source of polyphenol compounds and its combination with green tea, in a blend, could represent an interesting food product. In addition, this new non-wood product constitutes a novel productive strategy for adding value to the silvopastoral systems with positive socio-economic impact.Estación Experimental Agropecuaria BarilocheFil: Mattera, María Gabriela. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria (INTA). Estacion Experimental Agropecuaria Bariloche. Area Forestal; ArgentinaFil: Mattera, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Langenheim, Mariana Elsa. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Reiner, Gabriela. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria (INTA). Estacion Experimental Agropecuaria Santa Cruz; ArgentinaFil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; ArgentinaFil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Moreno, Diego A. Universidad de Murcia. Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura; Españ

Genetic diversity and population structure in Nothofagus pumilio, a foundation species of Patagonian forests: defining priority conservation areas and management

Patagonian forests are the southernmost temperate forests in the world, and Nothofagus pumilio is one of their most ecologically important tree species (i.e., a foundation species). It presents great adaptability and a wide distribution range, making it a suitable model for predicting the performance of trees facing global climate change. N. pumilio forests are increasingly threatened by extreme climatic events and anthropogenic activities. This study aims to identify priority conservation areas and Genetic Zones (GZs) for N. pumilio, promoting the implementation of specific practices to ensure its management and long-term preservation. Thirty-five populations (965 trees) sampled across its distribution (more than 2200 km latitudinally) were genotyped with SSRs, and geographical patterns of genetic variation were identified using Bayesian approaches. The phylogeographic patterns of the species and geomorphological history of the region were also considered. Six priority conservation areas were identified, which hold high allelic richness and/or exclusive allelic variants. Eighteen GZs were delineated based on the genetic structure of this species, and maps showing their distributional range were drawn up. Overall, this study defines management units based on genetic data for N. pumilio for the first time, which will facilitate the establishment of sustainable practices and highlight priorities for investment of conservation funding.Fil: Mattera, María Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Pastorino, Mario Juan. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Lantschner, María Victoria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Marchelli, Paula. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Soliani, Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; Argentin

Genetic diversity and population structure in Nothofagus pumilio, a foundation species of Patagonian forests: defining priority conservation areas and management

Patagonian forests are the southernmost temperate forests in the world, and Nothofagus pumilio is one of their most ecologically important tree species (i.e., a foundation species). It presents great adaptability and a wide distribution range, making it a suitable model for predicting the performance of trees facing global climate change. N. pumilio forests are increasingly threatened by extreme climatic events and anthropogenic activities. This study aims to identify priority conservation areas and Genetic Zones (GZs) for N. pumilio, promoting the implementation of specific practices to ensure its management and long-term preservation. Thirty-five populations (965 trees) sampled across its distribution (more than 2200 km latitudinally) were genotyped with SSRs, and geographical patterns of genetic variation were identified using Bayesian approaches. The phylogeographic patterns of the species and geomorphological history of the region were also considered. Six priority conservation areas were identified, which hold high allelic richness and/or exclusive allelic variants. Eighteen GZs were delineated based on the genetic structure of this species, and maps showing their distributional range were drawn up. Overall, this study defines management units based on genetic data for N. pumilio for the first time, which will facilitate the establishment of sustainable practices and highlight priorities for investment of conservation funding.Estación Experimental Agropecuaria BarilocheFil: Mattera, María Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. Grupo de Genética Ecológica y Mejoramiento Forestal; ArgentinaFil: Pastorino, Mario Juan. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Consejo Nacional de Investigaciones Cientıicas y Tecnicas. Grupo de Genética Ecológica y Mejoramiento Forestal; ArgentinaFil: Lantschner, Maria Victoria. nstituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. Grupo de Ecología de Poblaciones de Insectos; ArgentinaFil: Marchelli, Paula. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Consejo Nacional de Investigaciones Cientıicas y Tecnicas. Grupo de Genética Ecológica y Mejoramiento Forestal; ArgentinaFil: Soliani, Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. Grupo de Genética Ecológica y Mejoramiento Forestal; Argentin

Molecular bases of responses to abiotic stress in trees

Trees are constantly exposed to climate fluctuations, which vary with both time and geographic location. Environmental changes that are outside of the physiological favorable range usually negatively affect plant performance and trigger responses to abiotic stress. Long-living trees in particular have evolved a wide spectrum of molecular mechanisms to coordinate growth and development under stressful conditions, thus minimizing fitness costs. The ongoing development of techniques directed at quantifying abiotic stress has significantly increased our knowledge of physiological responses in woody plants. However, it is only within recent years that advances in next-generation sequencing and biochemical approaches have enabled us to begin to understand the complexity of the molecular systems that underlie these responses. Here, we review recent progress in our understanding of the molecular bases of drought and temperature stresses in trees, with a focus on functional, transcriptomic, epigenetic, and population genomic studies. In addition, we highlight topics that will contribute to progress in our understanding of the plastic and adaptive responses of woody plants to drought and temperature in a context of global climate change.Estación Experimental Agropecuaria BarilocheFil: Estravis Barcala, Maximiliano. Universidad Nacional del Comahue. Instituto Andino Patagónico de Tecnologías Biológicas y Geoambientales. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Mattera, María Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Soliani, Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Bellora, Nicolas. Universidad Nacional del Comahue. Instituto Andino Patagónico de Tecnologías Biológicas y Geoambientales. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Opgenoorth, Lars. Philipps University Marburg. Department of Ecology; AlemaniaFil: Heer, Katrin. Philipps University Marburg. Department of Conservation Biology; AlemaniaFil: Arana, María Veronica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; Argentin

Neutral and adaptive variation in the most widely distributed native tree species in Patagonia: on the way to defining provenance regions for Nothofagus pumilio

In our ongoing project, we aim to define Provenance Regions (PR) for the species along its distribution range in Argentina, from 36º S to 55º S. We propose the combination of neutral genetic variation with quantitative information generated from common garden provenance and progeny genetic trials.Estación Experimental Agropecuaria BarilocheFil: Mattera, María Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estacion Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Torres, Ana Delia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estacion Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Soliani, Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Aparicio, Alejandro Gabriel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estacion Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Marchelli, Paula. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Pastorino, Mario Juan. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentin

Zonas genéticas y áreas prioritarias para la conservación de los bosques de lenga en la Patagonia Argentina

Los cambios globales que se están suscitando, tanto climáticos como del uso de los recursos naturales, impactan en la persistencia y dinámica ecológica de los ecosistemas del mundo debido a la gran velocidad con la que ocurren. Estos cambios pueden generar modificaciones en los patrones de diversidad, y las estrategias para mitigarlos pueden no ser suficientes en algunas especies. En este contexto resulta clave conocer cómo se presenta la variación natural de una especie, para planificar estrategias sostenibles de conservación, manejo y utilización de los productos y servicios asociados. En especies forestales, el ordenamiento de sus recursos genéticos promueve la sustentabilidad del sistema asistiendo con prescripciones concretas para su manejo, garantizando la conservación de su acervo ecológico-genético. Una forma de ordenar es delimitar unidades operativas de manejo (Pastorino & Gallo 2009), las que, basadas en la variación de marcadores genéticos y/o caracteres métricos cuantitativos, hacen factible el movimiento de material de propagación sin riesgos de contaminación genética o maladaptación. Las zonas genéticas, en particular, están fundadas en la variación de marcadores del ADN selectivamente neutros y en la ponderación de la estructura poblacional e historia evolutiva de la especie.Estación Experimental Agropecuaria BarilocheFil: Mattera, María Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Area Forestal; ArgentinaFil: Mattera, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Pastorino, Mario Juan. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; ArgentinaFil: Pastorino, Mario Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Lantschner, Maria Victoria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Area Forestal; ArgentinaFil: Lantschner, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Marchelli, Paula. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; ArgentinaFil: Marchelli, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Soliani, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Soliani, Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Area Forestal; Argentin

Different drought-adaptive capacity of a native Patagonian tree species (Nothofagus pumilio) resulting from local adaptation

The resistance of different genotypes to abiotic stress may be due to genetic effects and/or to phenotypic plasticity allowing them to acclimate to variable conditions. The contribution of one or the other mechanism determines different strategies with implications for the species conservation and adaptive management. In this study, the ecophysiological response to drought of Nothofagus pumilio provenance sites (humid, mesic and xeric) from contrasting precipitation regimes was evaluated in a common garden trial. Seedlings were submitted to progressive drought by withdrawing irrigation (control vs water deficit). Assuming a genetic base determined by selection pressures, populations from more xeric sites are expected to show higher resistance to drought, e. g., higher resistance to xylem cavitation and safety margin, stronger stomatal control and osmotic adjustment. Vulnerability to cavitation curves were performed, and the percentage loss of conductivity (P12, P50, P88 and slope) was obtained. The water potential at turgor loss point (TLP) and the osmotic potential at full turgor (π100) were calculated from pressure–volume curves. The humid site showed a significantly higher P50 value than the mesic and the xeric sites. Pre-dawn water potential differed between the provenances from xeric and mesic conditions under severe water deficit. Natural selection was inferred from the comparison of differentiation at neutral markers and phenotypic traits (FST vs. PST), with signals of adaptive variation (PST > FST) for stomatal density, specific leaf area, TLP, π100 and stomatal conductance. Results suggest a differential adaptive capacity to drought of N. pumilio provenance sites that could be evidencing local adaptation to their home environment.Fil: Soliani, Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Mattera, María Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Marchelli, Paula. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Azpilicueta, María Marta. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Dalla Salda, Guillermina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; Argentin

Nothofagus pumilio and N. antarctica: The Most Widely Distributed and Cold-Tolerant Southern Beeches in Patagonia

Nothofagus pumilio (Poepp. & Endl.) Krasser, known as lenga, and Nothofagus antarctica (G. Forster) Oerster, commonly called ñire, are tree species of the temperate forests of southern South America, occurring in temperate-rainy forest districts, in the subalpine transition area, and in poorly drained sites (Veblen et al. 1996). Their natural distributions in Chile and Argentina mainly correspond to the Cordillera de los Andes, from 36° S to the south of Tierra del Fuego archipelago (55° S). In Chile, N. pumilio also inhabits the Coastal Range (Cordillera de Nahuelbuta) where it grows associated with Araucaria araucana forests above 1400 m asl. In turn, N. antarctica is distributed in the Central Depression of Chile, from Valdivia toward austral latitudes. Throughout their entire distribution in Argentina, lenga and ñire forests co-occur and overlap to a greater or lesser extent. This shared geographical distribution covers approximately 18° of latitude (2200 km of extension) and is the widest among the South American Nothofagus. Recently, the national forest inventory of Argentina (CIEFAP and MAyDS 2016) revealed a total of 1,595,661 ha and 864,148 ha of lenga and ñire forests, respectively. The National Park Administration of Argentina protects a portion of all this forest surface (34% and 15%, respectively), belonging the rest to provincial jurisdictions.Estación Experimental Agropecuaria BarilocheFil: Soliani, Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Soliani, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Marchelli, Paula. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Easdale, Marcos Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Mondino, Victor Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Esquel; ArgentinaFil: Pastorino, Mario Juan. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Pastorino, Mario Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Mattera, Maria Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Mattera, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Gallo, Leonardo Ariel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Gallo, Leonardo Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Aparicio, Alejandro Gabriel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Aparicio, Alejandro Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Torres, Ana Delia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Torres, Ana Delia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Tejera, Eduardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Esquel; ArgentinaFil: Schinelli Casares, Teresa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Esquel; Argentin