Abstract:

More stressful conditions are expected due to climatic change in several regions, including Patagonia, South-America. In this region, there are no studies about the impact of severe drought events on growth and wood characteristics of the most planted forestry species, Pinus ponderosa (Doug. ex-Laws). The objective of this study was to quantify the effect of a severe drought event on annual stem growth and functional wood anatomy of pines growing at different plantation densities aiming to understand how management practices can help to increase their adaptability to climate change. Growth magnitude and period, specific hydraulic conductivity, and anatomical traits (early- and latewood proportion, lumen diameter, cell-wall thickness, tracheid length and bordered pit dimensions) were measured in the ring 2008-2009, which was formed during drought conditions. This drought event decreased annual stem growth by 30-38% and 58-65% respect to previous mean growth, in open vs. closed stand trees, respectively, indicating a higher sensitivity of the latter, which is opposite to reports from the same species growing in managed native forests in USA. Some wood anatomical variables did differ in more water stressed trees (lower cell wall thickness of early wood cells and higher proportion of small-lumen cells in latewood), which in turn did not affect wood function (hydraulic conductivity and resistance to implosion). Other anatomical variables (tracheid length, pit dimensions, early- and latewood proportion, lumen diameter of early wood cells) did not differ between tree sizes and plantation density. The results suggest that severe drought affects differentially the amount but not the function and quality of formed wood in ponderosa pine growing at different competition levels

Los pronósticos de cambio climático indican condiciones de mayores niveles de estrés ambiental para muchas regiones del mundo, incluyendo la Patagonia, Sudamérica. En esta región no existen antecedentes acerca del impacto de eventos de sequía severa sobre el crecimiento y la anatomía funcional de la madera de Pinus ponderosa (Doug. ex-Laws), la especie forestal más plantada. El objetivo de este estudio fue cuantificar el efecto de un evento de este tipo sobre el crecimiento anual en diámetro y la anatomía de la madera de pinos creciendo a densidades de plantación bien diferenciadas, con la intención de entender cómo las prácticas de manejo pueden ayudar a incrementar la adaptabilidad al cambio climático. Se midieron las siguientes variables en el anillo de crecimiento 2008-2009: magnitud y período de crecimiento, conductividad hidráulica específica, proporción de madera temprana y tardía, y morfometría de los elementos de conducción: diámetro de lúmen, grosor de pared y longitud de traqueidas, y dimensiones de las punteaduras entre traqueidas. Este evento de sequía redujo la magnitud del crecimiento en un 30-38% y un 58-65% con respecto a los años previos en árboles creciendo en baja y alta competencia intraespecífica, respectivamente. Esto indica una mayor sensibilidad de los segundos, mientras se había encontrado una tendencia opuesta en bosques nativos de esta especie gestionados en EEUU. Se observaron diferencias en algunas variables anatómicas de los árboles más estresados (menor grosor de pared en traqueidas del leño temprano y células con lúmenes más pequeños en el leño tardío), que sin embargo no tuvieron un efecto en la función de la madera (conductividad hidráulica y resistencia a la implosión). Otras variables anatómicas no difirieron entre ambas densidades de plantación ni tamaño de árboles analizados (largo de traqueidas, dimensiones de punteaduras, proporción de madera temprana y tardía, diámetro de lúmenes de madera temprana). Los resultados sugieren que los eventos de sequía extrema afectan diferencialmente la cantidad pero no la función y calidad de la madera formada en pino ponderosa creciendo bajo distintos niveles de competencia

Author affiliation: Fernandez, Marí­a Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentina

Author affiliation: Gyenge, Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentina

Author affiliation: De Urquiza, Maria Mercedes. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentina

Author affiliation: Varela, Santiago Agustin. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentina

Abstract:

El déficit hídrico y la alta demanda atmosférica en climas subhúmedos limita la productividad de los cultivos, la selección de variedades tolerantes es una estrategia para minimizar el impacto. El objetivo fue caracterizar 20 genotipos de Gossypium hirsutum L. pertenecientes al banco de germoplasma de INTA EEA Sáenz Peña por su tolerancia al estrés hídrico mediante variables fisiológicas. El ensayo se realizó bajo condiciones controladas en la Estación Experimental Agropecuaria (EEA) INTA Las Breñas durante el año 2014. Se utilizó un diseño experimental bifactorial; el factor A fue la presencia o ausencia de estrés (se suspendió la oferta de agua a partir de la tercera hoja verdadera y 50% de CC por seis días) y el factor B fueron 20 genotipos de algodón. Se midieron conductancia estomática (Ce, mmol/m-2/s-1), temperatura foliar (T, ºC) y contenido de agua relativo (CAR, %). Por un lado, los resultados del análisis univariado mostraron interacción significativa entre el efecto del tratamiento y los genotipos, tanto para Ce como para CAR. En T solo se observó diferencia entre los genotipos. Por otro lado, las diferencias genéticas en las variables fisiológicas fueron bajas debido a un fuerte efecto ambiental causado por las condiciones de estrés, que enmascararon la variancia genética. Las variables analizadas en conjunto en el análisis de componentes principales pudieron separar a los tratamientos significativamente y clasificar a los genotipos en tres grupos contrastantes. Los genotipos con mejor comportamiento frente al estrés hídrico en relación con el CAR y la Ce conjuntamente fueron BGSP 756, BGSP 463, BGSP 804, BGSP 735, BGSP 803, BGSP 514, BGSP 67, BGSP 475, BGSP 507 y SP 48114.

Water deficit and high atmospheric demand in subhumid climates limit the productivity of crops, being the selection of tolerant varieties a strategy to minimize their impact. The objective was to characterize 20 genotypes of Gossypium hirsutum L. belonging to the germplasm bank of INTA EEA Sáenz Peña for their tolerance to water stress by means of physiological variables. The trial was carried out under controlled conditions in the EEA INTA Las Breñas during the year 2014. A bifactorial experimental design was used, being the factor A the presence or absence of stress (water supply was suspended from the third true leaf and 50% FC for six days), and factor B 20 cotton genotypes. Stomatal conductance (Sc, mmol / m-2 / s-1), leaf temperature (T, °C) and relative water content (RWC, %) were measured. The results of the univariate analysis showed a significant interaction between the factors treatment and genotype for Sc and RWC. For T, only difference between genotypes was observed. On the other hand, the genetic differences in the physiological variables were low due to a strong environmental effect caused by the stress conditions, which masked the genetic variance. The variables analyzed together by a main component analysis were able to separate the treatments significantly and classified the genotypes into three contrasting groups. The genotypes with the best behavior against water stress in relation to RWC and Sc together were BGSP 756, BGSP 463, BGSP 804, BGSP 735, BGSP 803, BGSP 514, BGSP 67, BGSP 475, BGSP 507 y SP 48114.

EEA Sáenz Peña

Author affiliation: Spoljaric, Mónica. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Sáenz Peña; Argentina

Author affiliation: Tcach, Mauricio Alfredo. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Sáenz Peña; Argentina

Author affiliation: Rojas, Julieta Mariana. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Sáenz Peña; Argentina

Author affiliation: Tarrago, Jose Ramon. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Las Breñas; Argentina

Author affiliation: Cointry, E.L. Universidad Nacional de Rosario, Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina

Abstract:

Argentina es el cuarto productor de aceite de girasol (Helianthus annuus var. macrocarpus (DC) Cockerell) a nivel mundial. Sin embargo, debido al creciente desarrollo de los cultivos extensivos, el desplazamiento del cultivo hacia zonas marginales con déficit hídrico acentuado provocó pérdidas significativas en el rendimiento. Por consiguiente, resulta interesante identificar las regiones genómicas asociadas a la tolerancia al estrés hídrico para utilizarlas en la implementación de Selección Asistida por Marcadores (MAS) en este cultivo. El objetivo del presente trabajo fue seleccionar una población de mapeo F2 adecuada para el desarrollo de un mapa de ligamiento mediante el análisis molecular con marcadores microsatélites (SSR) y la caracterización fenotípica de las líneas parentales frente al estrés hídrico. Se evaluaron siete líneas endocriadas (B59, HA64, HA89, HAR4, R419, R423 y R432) mediante un ensayo en invernáculo durante el período vegetativo y bajo dos tratamientos: control a capacidad de campo (CC) y estresado (EH: 70% de CC). Las variables analizadas fueron: ganancia de área foliar (GAF), transpiración total acumulada (Tta), tasa de asimilación neta (TAN), eficiencia en el uso de agua (EUA) y de la relación tasa transpiratoria (TT) – déficit de presión de vapor (DPV), mediante la determinación de la pendiente y el punto C. Los datos fenotípicos se analizaron mediante un análisis de componentes principales (ACP) y por modelos lineales generalizados mixtos para determinar la existencia de diferencias significativas entre genotipos y entre tratamientos, como así también la interacción genotipo por tratamiento (GxE). Paralelamente, las líneas se caracterizaron con 127 marcadores SSR y se realizó un análisis de conglomerados a partir de la distancia de Nei Standard. Cuatro de estas líneas (B59, R419, R423 y R432), caracterizadas previamente en el campo, se utilizaron para generar cinco poblaciones F2 segregantes, caracterizadas con 34 SSR polimórficos; los cuales fueron seleccionados a partir del análisis genotípico de los parentales a fin de determinar si presentaban segregación mendeliana (1:2:1). A partir de los datos fenotípicos se detectaron diferencias significativas entre genotipos y entre tratamientos para todas las variables evaluadas, además de interacción significativa GxT para TAN, EUA y el punto C (p<0,05). Bajo estrés se observó una reducción significativa de GAF (18%, p=0,0004) y como consecuencia, una disminución en la Tta (23%, p<0,0001), lo cual quedó reflejado en la correlación positiva entre ambas variables (r=0,60, p<0,0001). En cuanto a TAN y EUA, el tratamiento EH mostró un aumento significativo con respecto a CC para todos los genotipos analizados (p<0,0001) y una alta correlación positiva entre TAN y EUA (r=0,77, p<0,0001). Por otro lado, bajo estrés todos los genotipos redujeron tanto la pendiente como el punto C de la relación TT-DPV (p<0,05); alcanzando la TTmáx a un valor de DPV más bajo y reduciendo así la transpiración. El ACP explicó el 80% de la variabilidad total observada, donde la CP1 separó a HA89 y R419 de los demás genotipos por presentar menor pendiente y mayor punto C en ambos tratamientos. A su vez, las variables con mayor peso para la CP2 (Tta y EUA), discriminaron a los genotipos por tratamiento. Teniendo en cuenta estos resultados se clasificaron a los genotipos como de eficiencia transpiratoria alta (HA64 y HAR4), intermedia (B59, R423 y R432) y baja (HA89 y R419). De los 127 SSR analizados, 94 de ellos detectaron en promedio 54% de polimorfismo entre los parentales e identificaron un total de 262 alelos. A partir del análisis de conglomerados se identificaron dos grupos, uno formado por HAR4 y B59 y el otro que incluyó a los demás genotipos. Dentro de este grupo se formaron dos subgrupos, uno conformado por R423, HA89 y R419 y otro por R432 y HA64. El análisis de segregación de los 34 marcadores analizados en cada población F2 mostró distorsión en todas ellas, siendo R423xR419 la que presentó el 100% de los marcadores distorsionados con un desvío hacia R423. Sin embargo, las demás poblaciones mostraron un porcentaje variable de distorsión (B59xR432: 9%, B59xR423: 21%, R419xR423: 15% y R419xR432: 15%). En todos los casos, la selección gamética y cigótica estaría causando dicha distorsión. No obstante, el patrón diferencial de segregación observado entre las poblaciones R423xR419 y R419xR423, se debería a un efecto del citoplasma materno. Con base en el análisis fenotípico y molecular de las líneas parentales, así como también en el análisis genotípico de las cinco poblaciones segregantes, se concluye que la población F2 elegida a fin de ser utilizada en el desarrollo de un mapa de ligamiento en girasol es R419xR432. La misma mostró mayor polimorfismo entre las líneas parentales (64%) y sólo un 15% de distorsión en la segregación de marcadores. Además, sus parentales se ubicaron en subgrupos distintos del dendrograma y mostraron un comportamiento contrastante frente al estrés hídrico.

Sunflower is the second most important sources of vegetable oil in Argentina. The aim of this study was to identify an adequate F2 segregating population to develop a genetic linkage map. Phenotyping of seven inbred lines (ILs) was conducted in the greenhouse during vegetative stage, under well-watered (WW) and water-deficit (WD) conditions. Traits evaluated were: gain of leaf area (GLA), total water use (TWU), net assimilation rate (NAR), water use efficiency (WUE) and transpiration rate (TR) response to vapor pressure deficit (VPD) (slope and breakpoint). These seven ILs were evaluated with 127 SSR markers and a cluster analyses was conducted. Five F2 populations were derived from initial crosses between four contrasted ILs previously evaluated in the field (B59, R419, R423 and R432). Each F2 population was genotyped with 34 SSR previously selected and the marker segregation analysis was conducted. Significant differences between ILs and between treatments were found for all the traits. Significant genotype for treatments interaction was observed for NAR, WUE and breakpoint in the VPD response. Under WD condition, all genotypes showed lower GLA and TWU than WW treatment, whereas NAR and WUE increased their values for WD treatments. All genotypes showed reduction of the slope and breakpoint in high VPD response on the WD treatment. PCA analysis was performed and explains 80% of the total variability. PC1 discriminated HA89 and R419 from the other genotypes due to a lower slope and higher breakpoint, whereas PC2 separated all genotypes by treatment based on WUE and TWU values. Genotyping of ILs was performed and 91 SSR were amplified detecting 262 alleles. Genotyping of F2 populations showed significant distorted segregation ratios for all populations (p<0.05) and R423xR419 population showed 100% of distortion ratios, whereas the reciprocal population R419xR423 showed only 15% of distorted markers. In conclusion, the most suitable F2 population to be used is R419xR432, because it showed a low degree of distortion segregation (15%) and their parents presented a high polymorphism level (64%), were located in different genetic clusters and have contrasting response to drought tolerance.

Author affiliation: Apellido, Nombre. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina

Grandon, Nancy Gabriela

Abstract:

Tesis de maestría para obtener el grado de Magister en Genética Vegetal presentada en la Universidad Nacional de Rosario, Facultad de Ciencias Agrarias en 2018.

Argentina es el cuarto productor de aceite de girasol (Helianthus annuus var. macrocarpus (DC) Cockerell) a nivel mundial. Sin embargo, debido al creciente desarrollo de los cultivos extensivos, el desplazamiento del cultivo hacia zonas marginales con déficit hídrico acentuado provocó pérdidas significativas en el rendimiento. Por consiguiente, resulta interesante identificar las regiones genómicas asociadas a la tolerancia al estrés hídrico para utilizarlas en la implementación de Selección Asistida por Marcadores (MAS) en este cultivo. El objetivo del presente trabajo fue seleccionar una población de mapeo F2 adecuada para el desarrollo de un mapa de ligamiento mediante el análisis molecular con marcadores microsatélites (SSR) y la caracterización fenotípica de las líneas parentales frente al estrés hídrico. Se evaluaron siete líneas endocriadas (B59, HA64, HA89, HAR4, R419, R423 y R432) mediante un ensayo en invernáculo durante el período vegetativo y bajo dos tratamientos: control a capacidad de campo (CC) y estresado (EH: 70% de CC). Las variables analizadas fueron: ganancia de área foliar (GAF), transpiración total acumulada (Tta), tasa de asimilación neta (TAN), eficiencia en el uso de agua (EUA) y de la relación tasa transpiratoria (TT) – déficit de presión de vapor (DPV), mediante la determinación de la pendiente y el punto C. Los datos fenotípicos se analizaron mediante un análisis de componentes principales (ACP) y por modelos lineales generalizados mixtos para determinar la existencia de diferencias significativas entre genotipos y entre tratamientos, como así también la interacción genotipo por tratamiento (GxE). Paralelamente, las líneas se caracterizaron con 127 marcadores SSR y se realizó un análisis de conglomerados a partir de la distancia de Nei Standard. Cuatro de estas líneas (B59, R419, R423 y R432), caracterizadas previamente en el campo, se utilizaron para generar cinco poblaciones F2 segregantes, caracterizadas con 34 SSR polimórficos; los cuales fueron seleccionados a partir del análisis genotípico de los parentales a fin de determinar si presentaban segregación mendeliana (1:2:1). A partir de los datos fenotípicos se detectaron diferencias significativas entre genotipos y entre tratamientos para todas las variables evaluadas, además de interacción significativa GxT para TAN, EUA y el punto C (p<0,05). Bajo estrés se observó una reducción significativa de GAF (18%, p=0,0004) y como consecuencia, una disminución en la Tta (23%, p<0,0001), lo cual quedó reflejado en la correlación positiva entre ambas variables (r=0,60, p<0,0001). En cuanto a TAN y EUA, el tratamiento EH mostró un aumento significativo con respecto a CC para todos los genotipos analizados (p<0,0001) y una alta correlación positiva entre TAN y EUA (r=0,77, p<0,0001). Por otro lado, bajo estrés todos los genotipos redujeron tanto la pendiente como el punto C de la relación TT-DPV (p<0,05); alcanzando la TTmáx a un valor de DPV más bajo y reduciendo así la transpiración. El ACP explicó el 80% de la variabilidad total observada, donde la CP1 separó a HA89 y R419 de los demás genotipos por presentar menor pendiente y mayor punto C en ambos tratamientos. A su vez, las variables con mayor peso para la CP2 (Tta y EUA), discriminaron a los genotipos por tratamiento. Teniendo en cuenta estos resultados se clasificaron a los genotipos como de eficiencia transpiratoria alta (HA64 y HAR4), intermedia (B59, R423 y R432) y baja (HA89 y R419). De los 127 SSR analizados, 94 de ellos detectaron en promedio 54% de polimorfismo entre los parentales e identificaron un total de 262 alelos. A partir del análisis de conglomerados se identificaron dos grupos, uno formado por HAR4 y B59 y el otro que incluyó a los demás genotipos. Dentro de este grupo se formaron dos subgrupos, uno conformado por R423, HA89 y R419 y otro por R432 y HA64. El análisis de segregación de los 34 marcadores analizados en cada población F2 mostró distorsión en todas ellas, siendo R423xR419 la que presentó el 100% de los marcadores distorsionados con un desvío hacia R423. Sin embargo, las demás poblaciones mostraron un porcentaje variable de distorsión (B59xR432: 9%, B59xR423: 21%, R419xR423: 15% y R419xR432: 15%). En todos los casos, la selección gamética y cigótica estaría causando dicha distorsión. No obstante, el patrón diferencial de segregación observado entre las poblaciones R423xR419 y R419xR423, se debería a un efecto del citoplasma materno. Con base en el análisis fenotípico y molecular de las líneas parentales, así como también en el análisis genotípico de las cinco poblaciones segregantes, se concluye que la población F2 elegida a fin de ser utilizada en el desarrollo de un mapa de ligamiento en girasol es R419xR432. La misma mostró mayor polimorfismo entre las líneas parentales (64%) y sólo un 15% de distorsión en la segregación de marcadores. Además, sus parentales se ubicaron en subgrupos distintos del dendrograma y mostraron un comportamiento contrastante frente al estrés hídrico.

INTA. Centro Regional Córdoba. EEA Manfredi.

Author affiliation: Grandón, Nancy Gabriela. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Grupo de Biotecnología en Cultivo; Argentina

Abstract:

In arid environments, water availability is the main limiting factor for primary production, and it is expected that not only drought-resistance, but also plant strategies for soil water use will be under natural selection. Our aim was to investigate the strategies of soil water use and the responses to water shortage that lead to variability in drought resistance in Trichloris crinita plants (a native forage grass of northwestern Argentina) from sites with contrasting aridity. We established a common-garden experiment with plants from relatively “arid” and “humid” sites (326 and 625 mm mean annual precipitation, respectively). During 6 weeks, plants were subjected to two contrasting watering levels: control and drought. We found different water use strategies and drought resistance between plants from arid and humid sites: the former used water more conservatively and grew more under drought. During the first 2 weeks of the drought treatment, plants from arid sites dried out the soil slower than those from humid sites. Plants from arid sites subjected to drought showed less leaf senescence and a greater leaf elongation rate and biomass of green leaves than those from humid sites. This variability in adaptation to drought in T. crinita plants could be used to select plant materials for arid land revegetation or to be incorporated into breeding programs for forage purposes.

EEA Catamarca

Author affiliation: Quiroga, Raul Emiliano. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Catamarca; Argentina

Author affiliation: Fernandez, Roberto J. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de investigación Fisiológicas y Ecológicas Vinculado a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Cátedra de Ecología; Argentina

Author affiliation: Golluscio, Rodolfo A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de investigación Fisiológicas y Ecológicas Vinculado a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Cátedra de Forrajicultura; Argentina

Author affiliation: Blanco, Lisandro Javier. INTA. Estación Experimental Agropecuaria La Rioja; Argentina

Abstract:

Natural hybridization commonly produces individuals with intermediate morphological and genetic characteristics, but their response to environmental stress is still uncertain, with some studies showing that transgressive performance would be common. Prosopis chilensis and Prosopis flexuosa are the most important tree species from Arid Chaco, South-America. Both species occupy different ecological niches in terms of water availability. Genetic and morphological studies have demonstrated the existence of interspecific hybrids in contact areas between these species. Hybrids are characterized by clear intermediate morphological characteristics, which have taxonomical value, and genetic structure compared to both parental species. We studied mechanisms implicated in drought stress tolerance in seedlings of P. chilensis, P. flexuosa and their interspecific hybrids trying to elucidate if hybrids have a morpho-physiological, growth and survival intermediate response to drought compared to differential parental responses or if they out-perform both parental species when subjected to drought. Our results suggest that hybridization does not result in individuals with intermediate mechanisms related to drought resistance, but with a unique trait combination leading to high growth when water availability is high (similar to the most vulnerable parental species) and high survival under drought stress (similar to the more resistant parental species). Certain uncoupling between symplastic and apoplastic resistence to drought was observed in hybrids, as well as decreased physiological-wood anatomical plasticity compared to parental species. The long-term consequences in terms of adaptive response to drought of this particular trait combination of hybrids remain still unknown.

Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales

Author affiliation: Lopez Lauenstein, Diego. INTA. Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; Argentina

Author affiliation: Fernandez, Marí­a Elena. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Verga, Anibal. INTA. Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; Argentina

Abstract:

Sunflower (Helianthus annuus var. macrocarpus) is the fourth most important sources of vegetable oil in the world and the second most important in Argentina. In the last years, the crop moved to marginal areas due to extension of soybean cultivation. The most important limitation of this area are the low rainfall and drought period, which affects the crop yield. In this way, in latest years, different studies were done with accessions from the Sunflower Germplasm Bank of Manfredi Experimental Station of Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), to obtain a better knowledge about drought tolerance in sunflower.

INTA. Centro Regional Córdoba. EEA Manfredi.

Author affiliation: Grandón, Nancy Gabriela. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Grupo de Biotecnología en Cultivo; Argentina

Author affiliation: Martìn, Eugenia. IICAR-CONICET. Campo Experimental Villarino; Argentina

Author affiliation: Cicconi, Emmanuel. Asesor Técnico; Argentina

Author affiliation: Dìaz, Carolina del Pilar. INTA. Estación Experimental Manfredi. Grupo Economía Estadística; Argentina

Author affiliation: Mamani, Eva Maria Celia. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Grupo de Biotecnología en Cultivo; Argentina

Author affiliation: Yachetta, Gaspar. Universidad Nacional de Villa María. Instituto A. P. Ciencias Básicas y Aplicadas; Argentina

Author affiliation: Casalanguida, Maximiliano. Universidad Nacional de Villa María. Instituto A. P. Ciencias Básicas y Aplicadas; Argentina

Author affiliation: Mecchia, Luis. Universidad Nacional de Villa María. Instituto A. P. Ciencias Básicas y Aplicadas; Argentina

Author affiliation: Moreno, María Valeria. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Grupo de Biotecnología en Cultivo; Argentina

Abstract:

Drought is a major limitation to crop yields worldwide. Screening for soybean yield under water deficit is often a bottleneck in breeding programmes. We assessed the validity of a standardized drought tolerance screening method to predict water‐limited field performance of soybean in NW Argentina. First, to determine the phenological period when yield of glasshouse‐grown plants was more sensitive to water deficit, we applied treatments during 21 days in V7, R3 or R5 stages, being the period from R5 to R6 the most critical for yield. Afterwards, two glasshouse experiments were carried out to quantify the tolerance of either eight or four genotypes, respectively, by applying a controlled water deficit of constant intensity during the critical period. Finally, yield data obtained in field trials in Argentina across several locations and seasons classified according to rainfall were analysed. Drought Susceptibility Index was calculated for each experiment and for field data, and rankings of tolerance were similar in all cases. This standardized method, which can be automated for high‐throughput phenotyping, could represent a useful tool in breeding programmes for identifying soybean cultivars with improved performance under drought conditions.

EEA Balcarce

Author affiliation: Pardo, E.M. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina; Argentina

Author affiliation: Vellicce, Gabriel Ricardo. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina; Argentina

Author affiliation: Aguirrezábal, Luis Adolfo Nazareno. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Fisiología Vegetal. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina

Author affiliation: Pereyra Irujo, Gustavo Adrian. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Laboratorio de Fisiología Vegetal. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina

Author affiliation: Rocha, Carla Maria Lourdes. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina; Argentina

Author affiliation: García, M.. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina; Argentina

Author affiliation: Prieto Angueira, Salvador. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Santiago del Estero; Argentina

Author affiliation: Welin, Bjorn. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina; Argentina

Author affiliation: Sanchez, J.. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina; Argentina

Author affiliation: Ledesma, Fernando. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina; Argentina

Author affiliation: Castagnaro, Atilio Pedro. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; Argentina; Argentina

Abstract:

p.1-12

Abstract:

Tesis para obtener el grado de Magister en área Producción Vegetal, de la Universidad de Buenos Aires, en 2011

Las principales zonas sojeras en el mundo están expuestas a situaciones de déficit hídrico (DH) que ocasionan importantes pérdidas de rendimiento. La eficiencia transpiratoria (ET) ha sido propuesta como criterio de selección asociado con tolerancia al DH. Sin embargo, en soja no existen antecedentes donde se haya estudiado dicho atributo y su asociación con la estabilidad del rendimiento. El objetivo general de este trabajo fue generar las primeras bases fisiológicas que permitan conocer si la ET puede ser utilizada como criterio de selección secundario en programas de mejoramiento genético de soja enfocados en la identificación de genotipos (G) con tolerancia al DH. Se realizaron dos experimentos en macetas en condiciones de campo. Experimento 1, evaluó, durante la fase vegetativa, 36 G expuestos a dos regímenes hídricos (RH) : control sin limitantes hídricas (C) y déficit hídrico (DH; 30 por ciento del consumo de controles). Experimento 2, evaluó durante la fase reproductiva, 6 G seleccionados en función de su comportamiento contrastante en la transpiración y ET durante la fase vegetativa en el Experimento 1, exponiéndolos a dos RH contrastantes (C y DH) durante el período crítico de determinación del número de semillas (NS) en soja. En soja, la ET durante la fase vegetativa es un atributo de naturaleza constitutiva que tiene variabilidad intraespecífica y que aumenta ante DH independientemente del G. Si bien la conductancia estomática fue diferente entre G, estas diferencias no explicaron la variabilidad intraespecífica encontrada en la ET. Durante la fase reproductiva, existen diferencias entre G en la ET, encontrándose diferencias en la respuesta genotípica ante DH durante el período de determinación del NS. Es posible en soja, identificar G con mayor estabilidad de rendimiento ante DH durante el período de determinación del NS, utilizando la ET como carácter de selección. A partir del análisis de los cambios de la ET durante la ontogenie del cultivo, se demostró además que evaluando la ET durante la fase vegetativa en condiciones sin limitantes hídricas, es posible identificar G de mayor ET en términos de biomasa reproductiva, rendimiento y estabilidad de rendimiento antes condiciones hídricas limitantes durante el período de determinación del NS. Esta tesis representa el primer estudio en soja de la ET durante diferentes fases de crecimiento y su asociación con la estabilidad del rendimiento, demostrándose que es posible utilizar la ET como carácter de selección secundario para identificar G con tolerancia al DH.

Water deficit produce important yield reduction on many soybean productions areas in the world. Transpiration efficiency (TE) has been proposed as a secondary trait associated with drought tolerance. However there is no information about this trait and its association with yield stability in soybean. The general objective of this study was to find out the first physiological basis that reveal if TE can be use as a secondary selection trait in soybean breeding programs, to identify genotypes (G) with water stress tolerance. Two experiments in pots under field conditions were carried out. Experiment 1, 36 G were exposed to two contrasting water regimes (WR) during the vegetative phase: control without water limitations (C) and water deficit (WD; 30% of the transpiration of controls). Experiment 2, evaluated during the reproductive phase, 6 G selected for their contrasting behavior in transpiration and TE during the growing period in Experiment 1, were exposed to two contrasting WR (C and WD) during the period of seed number determination, the critical period during the reproductive phase. In soybean, TE is a constitutive trait in nature with intraespecific variability during the vegetative phase. Regardless of genotype, TE during the vegetative phase increases with limited water conditions. Although stomatal conductance was different between G, these differences do not explain the intraespecific variability founded in TE during the vegetative phase. During the reproductive phase, there are differences between G in TE in terms of reproductive biomass, founded genotypic differences in its response to limited water conditions during the period for seed number (SN) determination. Based on this results, it is possible to identify G with higher yield stability under limited water conditions during the period of seed number determination using the TE in terms of reproductive biomass as secondary selection trait. From the analysis of TE changes during ontogeny of the crop, it was shown that evaluation of TE in the vegetative phase under good water conditions, allows identification of G with higher TE in terms of reproductive biomass, yield and yield stability under water deficit conditions during the period for SN determination. This thesis represents the first research on the relationship of TE during different phases of growth on soybean and yield stability, showing that TE can be used as a secondary selection trait to identify G tolerant to water stress.

EEA Santiago del Estero

Author affiliation: Prieto Angueira, Salvador. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santiago del Estero. Campo Anexo Ing. Agr. Francisco Cantos; Argentina