Analisis fisiologico y genetico de lineas endocriadas de girasol (B59 X B71) con diferente tolerancia a sequia

Abstract

El déficit hídrico impacta negativamente sobre los cultivos; particularmente en el girasol (Helianthus annuus L.) a partir de que el mismo fue desplazado a zonas agrícolas marginales de la pampa argentina por el desarrollo del cultivo de soja. La germinación es la etapa más sensible del ciclo de vida de las plantas a la sequía (Ashraf y Mehmood 1990), lo que impacta en el establecimiento y en el rendimiento del cultivo Las plantas cuando se encuentran sometidas a condiciones de estrés hídrico producen cambios morfológicos y metabólicos, entre los que encontramos modificaciones en la síntesis y/o catabolismo de las hormonas relacionadas a estrés. Entre las proteínas efectoras que son activadas por las hormonas y la señal de estrés se encuentran los factores de transcripción, los cuales regulan la expresión génica y la transducción de señales, actuando como nodos en las redes de regulación de gran cantidad de genes que participan en numerosos procesos biológicos (Tripathi y col., 2013, Banerjee y Roychoudhury 2015) Una de las estrategias para mejorar las respuesta de las plantas a estrés hídrico, es la de disponer de germoplasma tolerante a sequía, para lo cual es necesario contar con herramientas que permita la selección de dicho germoplasma. A partir de ello en este trabajo se planteó un abordaje integral desde estudios genéticos, moleculares y fenotípicos a nivel de plántula en girasol En este trabajó se utilizaron dos líneas endocriadas de girasol caracterizadas previamente por su comportamiento contrastante al déficit hídrico, línea B59, sensible, y B71, tolerante (Andrade y col., 2009; Andrade y col., 2013), como sus poblaciones segregantes, F2 y F23, desarrolladas en el INTA Manfredi. Se realizó una evaluación de tales líneas parentales mediante el uso de marcadores moleculares (Microsatélites) destinados a detectar alelos polimorfismos involucrados en la tolerancia a estrés hídrico. A su vez, se realizaron determinaciones del contenido de hormonas como ácido jasmónico (JA), ácido abscísico (ABA) y ácido salicílico (SA), como el patrón de expresión de genes iv involucrados en la vías metabólicas de JA, ABA y SA, como de factores de transcripción (FTs) asociados a esas vías hormonales involucradas en la respuesta a estrés hídrico Paralelamente se desarrolló la caracterización fenotípica de las familias segregantes F23 mediante variables de germinación y crecimiento temprano, como también del contenido de JA, ABA y SA. En cuanto al análisis genotípico, en las familias extremas F2 se evaluaron los marcadores moleculares que presentaron polimorfismo en las líneas parentales mediante la estrategia Bulk Segregant Analysis (BSA) de manera obtener marcadores ligado al carácter tolerancia a estrés hídrico Como resultados relevantes se determinó que la variable poder germinativo relativo al control (PGR), resulto apropiada para discriminar germoplasma sensible y tolerante al estrés hídrico en germinación y crecimiento temprano en poblaciones segregantes (F23) obtenidas del cruzamiento de B71 x B59 Del análisis de las líneas parentales (B71 y B59) evaluadas a través de marcadores moleculares se observó un nivel de polimorfismo para el carácter tolerancia a estrés hídrico del 23 70. Además en las determinaciones hormonales se observó que los niveles de ABA y JA solo se incrementaron en la parte aérea de la línea tolerante (B71) expuesta a estrés hídrico, como también se destaco en tal línea el rol que cumplió el factor de transcripción MYC 2 como "master switch" de otros factores de transcripción como ANAC019/ANAC055 y genes de respuesta