Eragrostis curvula (Schrad.) Nees, pasto llorón, es una gramínea forrajera, de origen
sudafricano, extensamente cultivada en la zona semiárida templada de Argentina. El pasto
llorón es un complejo polimórfico donde la mayoría de sus miembros se reproducen por
apomixis diplospórica, tipo de reproducción asexual a través de semillas, que conduce a la
generación de progenies genéticamente idénticas a la planta madre. Los pasos de la
apomixis implican evitar la meiosis para generar un saco embrionario no reducido
(apomeiosis), desarrollo del embrión sin fecundación de la ovocélula (partenogénesis) y
formación de endospermo viable de una manera dependiente o independiente de la
fertilización de los núcleos polares.
El objetivo general de esta tesis es estudiar la herencia de la diplosporía en Eragrostis
curvula y localizar la/s región/nes condicionantes de la misma a través de la obtención de
una población de mapeo a nivel tetraploide, segregante para el modo reproductivo, y de la
construcción de un mapa genético de alta densidad, basado en marcadores moleculares.
El primer paso de trabajo de esta tesis fue obtener una población de mapeo tetraploide
proveniente del cruzamiento entre un genotipo sexual (OTA-S, accesión PI574506 del
USDA) con un genotipo apomíctico facultativo (cv. Don Walter-INTA). La caracterización
fenotípica de los híbridos F1, realizada mediante análisis citoembrológicos, dio como
resultado una proporción 1:1 de plantas apomícticas vs. sexuales (34:27, Chi2 = 0,37), lo
que concuerda con un modelo de herencia genética de un solo factor dominante.
La población segregante para este carácter permitió construir el primer mapa de ligamiento
saturado de E. curvula a nivel tetraploide utilizando marcadores moleculares tradicionales
(AFLP y SSR) y derivados de secuenciación (GBS-SNP) en el cual se identificó el locus
que controla la diplosporía. Se construyeron mapas de ligamiento para cada uno de los
parentales por separado con 1.114 marcadores para OTA-S y 2.019 para Don Walter,
construyendo en ambos 40 grupos de ligamiento, lo que concuerda con el número de
cromosomas al nivel tetraploide. El largo total del mapa de OTA-S fue de 1.335 cM, con
una densidad promedio de marcadores 1,22 cM/marcador. La longitud del mapa de Don
Walter fue de 1.976,2 cM, con una densidad de promedio de marcadores de 0,98
cM/marcador. El locus responsable de la diplosporía fue mapeado en el grupo de
ligamiento 3 de Don Walter.
Mediante análisis de sintenia, comparando las secuencias de los marcadores GBS-SNP con
genomas completos de especies relacionadas (Oropetium thomaeum, Cenchrus americanus,
Setaria italica, Zea mays, Panicum hallii y Oryza sativa) se logró establecer cuáles de los
grupos de ligamiento de cada parental corresponderían a los grupos de homólogos /
homeólogos.
El mapa de ligamiento genético que se logró alcanzar en esta tesis es el primer mapa de este
tipo para E. curvula, es el mapa más saturado para el género Eragrostis y uno de los mapas
más saturados para entre las gramíneas poliploides forrajeras. / Eragrostis curvula (Schrad.) Nees (weeping lovegrass) is an apomictic species native to
Southern Africa that is used as forage grass in semiarid regions of Argentina. Apomixis is a
mechanism for clonal propagation through seeds that involves the avoidance of meiosis to
generate an unreduced embryo sac (apomeiosis), parthenogenesis, and viable endosperm
formation by in a fertilization-dependent or -independent manner. In this thesis, the first
saturated linkage map of tetraploid E. curvula is informed, using both traditional (AFLP
and SSR) and high-throughput molecular markers (GBS-SNP), and the locus controlling
diplospory is identified. Also syntenic relationships with genomes of other grass species are
established to identify homologs/homeologs groups. A tetraploid mapping population was
obtained from the cross between a sexual genotype (OTA-S) with a facultative apomictic
individual of cv. Don Walter. Phenotypic characterization of F1 hybrids by
cytoembryological analysis yielded a 1:1 ratio of apomictic vs. sexual plants (34:27, Chi2 =
0.37), which agrees with the model of inheritance of a single dominant genetic factor. The
final number of markers was 1,114 for OTA-S and 2,019 for Don Walter. These markers
were distributed into 40 linkage groups per parental genotype, which is consistent with the
number of E. curvula chromosomes (containing 2 to 123 markers per linkage group). The
total length of the OTA-S map was 1,335 cM, with an average marker density of 1.22 cM
per marker. The Don Walter map was 1,976.2 cM, with an average marker density of 0.98
cM/marker. The locus responsible for diplospory was mapped on Don Walter linkage group
3. Syntenic analysis , comparing GBS-SNP markers sequences with complete genomes of
related species (Oropetium thomaeum, Cenchrus americanus, Setaria italica, Zea mays,
Panicum hallii y Oryza sativa) allowed to establish the homologs/homeologs groups for
each linkage map and the relationships between both linkage maps. The genetic linkage
maps reported in this study, the first such map for E. curvula, is the most saturated map for
the genus Eragrostis and one of the most saturated maps for a polyploid forage grass
species.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uns.edu.ar/oai:repositorio.bc.uns.edu.ar:123456789/4691 |
| Date | 06 September 2019 |
| Creators | Meier, Mauro Sebastián |
| Contributors | Echenique, Viviana |
| Publisher | Universidad Nacional del Sur |
| Source Sets | Universidad Nacional del Sur |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
| Rights | 2 |
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