Análisis del comportamiento meiótico de híbridos interespecíficos del género Paspalum

Tribunal: Gaiero, Paola; Locatelli, Andrés

La incorporación de una gramínea perenne estival a la mezcla presenta diversas ventajas, como productividad, distribución estacional de forraje y resiliencia del sistema, además de adaptabilidad al cambio climático. El grupo Dilatata del género Paspalum contiene valiosas de estas gramíneas con alto potencial agronómico. De estas especies la más estudiada ha sido Paspalum dilatatum var. dilatatum, pentaploide de reproducción apomíctica. Esta especie, a pesar de su alta producción de materia seca, presenta numerosas dificultades para su utilización, como ser: baja producción de semilla, infección por Claviceps paspali, dormición de semilla y lenta implantación, además de dificultades para su mejoramiento, dada su naturaleza apomíctica. Por lo que un nuevo enfoque se ha venido realizando en Facultad de Agronomía, priorizando en los tetraploides sexuales del grupo (P. flavescens, P. plurinerve, P. vacarianum, P. dasypleurum y P. urvillei), ya que presentan mayores posibilidades de domesticación, debido a su sistema genético sexual con facilidades para el mejoramiento genético. Estas especies sexuales están emparentadas, tienen alta fertilidad, alta producción de semilla viable, son autógamas y comparten la fórmula genómica 2n = 4x = IIJJ, por lo que la hibridación entre ellas sería posible. Una estrategia de mejoramiento es la hibridación interespecífica buscando combinar lo mejor de cada especie para la formación de un cultígeno. Para poder llevar a cabo un programa de hibridación interespecífica, es necesario probar que el germoplasma con que se cuenta se puede hibridar sin disminuciones en la fertilidad de sus híbridos. Como antecedentes directos a este trabajo, previamente se generó una población biparental de líneas puras segregantes (RILs en inglés) a partir del cruzamiento de P. flavescens x P. plurinerve (ambas especies promisorias y parecidas al “común” en cuanto a productividad, además de presentar diferencias en cuanto a fecha de floración y dormición de semilla) mediante el método DUS, para poder evaluar la potencialidad de este método de mejoramiento, buscando segregación transgresiva, además de genotipar y fenotipar toda la colección para identificar QTLs asociados a caracteres de domesticación, como por ejemplo menor dormición de semilla. Durante estos esfuerzos, se constató esterilidad en algunas líneas tempranas y una distorsión en la segregación de marcadores moleculares tipo microsatélite en F6. Estos fenómenos pueden estar asociados a irregularidades en la meiosis del híbrido, ya que, aunque especies emparentadas, tienen diferencias en sus genomas. Por tanto, en este trabajo se analizó el comportamiento meiótico en 20 líneas F2 provenientes de la hibridación interespecífica de P. flavescens x P. plurinerve, además del grado de fertilidad de estas líneas a partir de la producción de semilla. Se registró un mínimo de 15 células madre del polen para las fases de diacinesis, metafase, anafase y díadas/tétradas, buscando detectar asociaciones distintas a bivalentes en diacinesis, adelantos cromosómicos en metafase, puentes o atrasos de cromosomas en anafase y micronúcleos en díadas/ tétradas. Los resultados muestran que un 9,5% de las CMP estudiadas presentaron irregularidades en la meiosis, sin observar ningún micronúcleo en díadas/tétradas, por lo que irregularidades en fases tempranas de la meiosis, terminan por resolverse en fases tardías. La producción de semilla de las 20 líneas fue de 0% a 63%, con un 28% en promedio de semillas llenas. No se encontraron irregularidades en la meiosis que expliquen la baja fertilidad de algunas líneas. Por lo tanto, la meiosis no explica la esterilidad en las líneas tempranas reportadas anteriormente, ni tampoco la distorsión en la segregación. Otras razones pueden explicar estos fenómenos, como, por ejemplo, un control genético de la esterilidad, es decir que existan genes que provoquen la esterilidad en híbridos interespecíficos. Técnicas de citogenética molecular como FISH y de marcadores moleculares en F2 pueden determinar en qué momento de la endocría ocurre la distorsión en los marcadores, además de saber, utilizando GISH, cómo es el sesgo hacia los alelos maternos en los cromosomas de líneas F₆.