Utilización de plantas puente como herramienta de mejoramiento en el complejo Calibrachoa–Petunia

• Autores: Milicia, Víctor José
• Año de publicación: 2023
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Soto, Silvina
• Materia: SOLANACEAE; HIBRIDACION INTERGENERICA; EMBRIOGENESIS; ENDOSPERMOGENESIS; FLORICULTURA; PLANTAS ORNAMENTALES; EMBRYOGENESIS; INTERGENERIC HYBRIDIZATION; SOLANACEAE; ENDOSPERMOGENESIS; FLORICULTURE; ORNAMENTAL PLANTS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Esta tesis forma parte de los siguientes proyectos de investigación de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Lomas de Zamora: ̈Evaluación de la implementación de técnicas agroecológicas en el cultivo y mejora genética de especies hortícolas y florícolas ̈ y ̈Mejoramiento y evaluación de plantas nativas sudamericanas de interés para el mercado ornamental global̈. La técnica de hibridación a través de plantas puente, utiliza cruzamientos indirectos o intermedios como instrumento para cruzar parentales con diferente nivel de ploidía. El objetivo general de este trabajo fue hallar las combinaciones intermedias compatibles entre los parentales de los géneros Petunia y Calibrachoa que no se cruzan en forma directa. Lo anterior permite sortear las barreras de incompatibilidad que surgen cuando la hibridación es directa entre especies. Para la obtención de híbridos se realizaron cruzamientos dirigidos entre: P. integrifolia, P. inflata, P. interior y P. axillaris subespecie axillaris; con C. linoides, C. ovalifolia, C. thymifolia, C. caesia, C. x hybrida var. Kabloom blue y C. x hybrida var. Kabloom yellow. El primer paso fue la detección de combinaciones putativas, para lo cual se comparó la tasa de fructificación definida como la formación de frutos cada 10 cruzamientos intergenéricos, encontrando resultados variables para cada combinación. Se obtuvo una planta híbrida entre P. inflata x C. x hybrida Kabloom yellow, en que los estudios morfológicos, de viabilidad del polen y moleculares confirman su naturaleza. Con el híbrido puente obtenido se realizaron cruzamientos recíprocos con todas de las especies de Petunia y Calibrachoa involucradas, obteniendo 31 plantas híbridas que comparten características morfológicas de ambos géneros en las combinaciones con P. inflata y P. integrifolia. La identificación de cruzamientos intergénericos con alto porcentaje de fructificación abrió una ventana hacia estudios sobre el desarrollo de los embriones híbridos. En este sentido, con el fin de estudiar las barreras post fertilización se estudió el desarrollo del endosperma y del embrión por medio de cortes histológicos a partir de los tres y hasta los diez días luego de la polinización. Estos estudios permitieron conocer el desarrollo del embrión híbrido hasta su autolisis al sexto día luego de la polinización y el desarrollo del endosperma hasta su detención al quinto día post polinización. De esta manera se constituye una herramienta de mejoramiento que permite predecir el momento oportuno para aplicar técnicas de rescate embrionario con el objeto de aumentar el número de plantas híbridas puente. Los estudios de meiosis en el híbrido entre Petunia y Calibrachoa permitieron reportar el número somático 2n = 16 que confirma nuevamente su naturaleza híbrida. La presencia de polen estéril se debe a su meiosis irregular con presencia de univalentes, bivalentes y tetravalentes, puente sin fragmento y husos multipolares, mientras que los granos de polen fértiles podrían ser producto de mecanismos de eliminación y reducción del número cromosómico gamético con el fin de formar gametas balanceadas que permitieron la producción de nuevas plantas híbridas en los cruzamientos puente con el género Petunia.
This thesis is part of the following research projects of the Faculty of Agricultural Sciences of the National University of Lomas de Zamora: Evaluation of the implementation of agroecological techniques in the cultivation and genetic improvement of horticultural and floricultural species ̈ and Improvement and evaluation of South American native plants of interest to the global ornamental market. The hybridization technique through bridge plants uses indirect or intermediate crosses as an instrument to cross parents with different levels of ploidy. The general objective of this work was to find the compatible intermediate combinations between the parents of the genera Petunia and Calibrachoa that do not cross directly. This makes it possible to overcome the incompatibility barriers that arise when hybridization is direct between species. To obtain hybrids, directed crosses were made between: P. integrifolia, P. inflata, P. interior and P. axillaris subspecies axillaris; with C. linoides, C. ovalifolia, C. thymifolia, C. caesia, C. x hybrida var. Kabloom blue and C. x hybrida var. Kabloom yellow. The first step was the detection of putative combinations, for which the fruiting rate defined as the formation of fruits every 10 intergeneric crosses was compared, finding variable results for each combination. A hybrid plant was obtained between P. inflata x C. x hybrida Kabloom yellow, in which morphological, pollen viability and molecular studies confirm its nature. With the bridge hybrid obtained, reciprocal crosses were made with all the Petunia and Calibrachoa species involved, obtaining 31 hybrid plants that share morphological characteristics of both genera in combinations with P. inflata and P. integrifolia. The identification of intergeneric crosses with a high fruiting percentage opened a window towards studies on the development of hybrid embryos. In this sense, in order to study the post-fertilization barriers, the development of the endosperm and the embryo was studied by means of histological sections from three to ten days after pollination. These studies allowed us to know the development of the hybrid embryo until its autolysis on the sixth day after pollination and the development of the endosperm until its arrest on the fifth day after pollination. In this way, a breeding tool is established that allows predicting the opportune moment to apply embryonic rescue techniques in order to increase the number of bridge hybrid plants. Meiosis studies in the hybrid between Petunia and Calibrachoa allowed us to report the somatic number 2n = 16, which once again confirms its hybrid nature. The presence of sterile pollen is due to its irregular meiosis with the presence of univalent, bivalent and tetravalent, fragment-free bridge and multipolar spindles, while fertile pollen grains could be the product of mechanisms of elimination and reduction of the gametic chromosome number in order to to form balanced gametes that allowed the production of new hybrid plants in bridge crosses with the genus Petunia.
Fil: Milicia, Víctor José. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.