Viviana Echenique *


Entre los días 25 al 27 de Noviembre de 2014 se realizó en el CERZOS el IV Ciclo de seminarios sobre avances en la caracterización genética y molecular de la apomixis en gramíneas forrajeras.

Este seminario tiene como objetivos presentar el estado actual del conocimiento de las bases genéticas y moleculares de la apomixis en gramíneas.

El concepto de apomixis en plantas que cuenta con mayor aceptación entre los diferentes autores es el de reproducción asexual por medio de semillas. Este fenómeno involucra cambios en relación al desarrollo de una semilla normal, que es producto de reproducción sexual. Estos cambios suceden muy temprano en el desarrollo del óvulo, y afectan procesos como la meiosis, la megagametogénesis, la fecundación y la embriogénesis. La apomixis es un poderoso sistema de clonación natural a través de semillas que ha evolucionado como un sistema de reproducción alternativo a la sexualidad a través de la reformulación de los programas de desarrollo del ovario.

En la reproducción sexual la progenie generalmente difiere del genotipo materno, a no ser que la consanguinidad sea muy estricta y prolongada en el tiempo. En la apomixis, las semillas obtenidas representan clones maternos. En general, las especies apomícticas forman complejos agámicos o grupos en los cuales biotipos sexuales y apomícticos se encuentran a distintos niveles de ploidía. En la mayoría de los casos, los citotipos diploides son sexuales y los poliploides son apomícticos. Por esto, salvo raras excepciones, la apomixis gametofítica se encuentra siempre asociada a la poliploidía.

Aunque a veces se la considera una curiosidad botánica, la apomixis está lejos de ser una rareza ya que ha sido descripta en más de 400 especies de plantas que representan más de 40 familias, tanto de mono como de dicotiledóneas y, curiosamente, se encuentra ausente en gimnospermas. De los 14.000 géneros de angiospermas, sólo 127 presentan especies apomícticas, la mayoría de las cuales aparecieron durante o después del Pleistoceno. La distribución de la apomixis en las angiospermas no es homogénea, ya que el 75% de las especies confirmadas pertenecen a tres familias: Asteraceae, Rosaceae y Poaceae, grupos que colectivamente constituyen sólo el 10% de las plantas con flor.

A pesar de su amplia distribución en las plantas con flores la apomixis no está presente en muchas especies de interés agronómico, a excepción de varias gramíneas forrajeras (Poa pratensis, Brachiariadecumbens, etc.), la mandioca, la manzana, los cítricos, el mango y la frutilla. Dado que los dos tipos de apomixis presentes en gramíneas (aposporía y diplosporía) parecen estar controladas por un gen único o un grupo de genes ligados y coadaptados se ha especulado mucho acerca de la posibilidad de manipular el carácter para su transferencia a especies sexuales de interés agrícola, como el maíz y el arroz, por medio de la ingeniería genética. En teoría cualquier arreglo genético que lleve los factores determinantes de la apomixis podría ser mantenido y multiplicado como una réplica exacta por innumerables generaciones vía semillas. La perspectiva de clonar genotipos superiores híbridos podría representar una ayuda importante para los productores agropecuarios de los países en desarrollo, permitiéndoles sostener altos rendimientos año tras año usando parte de las semillas cosechadas sin pérdidas en la producción debidas a la segregación de caracteres y la depresión por endogamia. Esto representaría una herramienta de enorme impacto en la producción de alimentos, sin embargo, es primordial conocer con exactitud el mecanismo molecular de control y sus posibilidades de expresión para poder intentar dicha introgresión.

En Argentina existen tres grupos dedicados al estudio de la apomixis en gramíneas, un grupo que trabaja en el IBONE – UNNE (Instituto de Botánica del Nordeste y Universidad Nacional del Nordeste), otro en la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Rosario y otro en el CERZOS y Dpto. de Agronomía de la UNS. Desde el año 2003 los tres grupos han logrado una interacción muy activa que comenzó con un proyecto PAV (Proyecto de Área de Vacancia de la ANPCyT) y continuó con diferentes PICTs, PIPs y Proyectos de Colaboración Internacional (ECOS, con Francia y DAAD, de Alemania). Más recientemente los grupos de Rosario y el CERZOS comenzaron a trabajar con grupos italianos y franceses en un proyecto de la Unión Europea (Proyecto RISE, HORIZON 2020, Marie Skłodowska-Curie Actions, 2014). “Plant Reproduction for Crop Improvement (PROCROP)”, cuyo objetivo es reforzar la interacción entre países de la UE y miembros asociados a través del intercambio de personal y el establecimiento de redes de colaboración. El tema central del mismo es la reproducción de plantas y como su manipulación puede contribuir a mejorar la calidad y rendimiento de los cultivos.

El Wokshop que se realizó en el CERZOS abordó temas que incluyeron las nuevas metodologías para el estudio de la apomixis, la relación de la apomixis con laploidía, el aislamiento y caracterización de secuencias relacionadas con su expresión, el manejo de la apomixis en programas de mejoramiento y la posible transferencia a otras especies de interés agronómico por medio de técnicas de ingeniería genética.

 

Coordinadores:

Dra. Viviana Echenique Departamento de Agronomía, UNS y  CERZOS-CONICET.
Dr. Diego Zappacosta Departamento de Agronomía, UNS y  CERZOS-CONICET.
Dra Silvina Pessino Facultad de Ciencias Agrarias UNR – CONICET.
Dr. Juan Pablo Ortiz Facultad de Ciencias Agrarias UNR e IBONE – CONICET.
Dr. Carlos Acuña – UNNE e IBONE – CONICET.
Dra. María E. Sartor – UNNE e IBONE CONICET

Entre los participantes extranjeros se contó con la presencia de referentes en el tema a nivel mundial, que vinieron a través de los proyectos de colaboración internacional que mantienen con los investigadores locales.

  • Dr. Fulvio Pupilli, CNR-Istituto di GeneticaVegetale, ResearchDivision: Perugia Viadella Madonna alta 130, I-06128 Perugia, Italia.
  • Dr. Olivier Leblanc, IRD, Institut de Recherchepour le Développement. 911 AvenueAgropolis, 34394, Montpellier, Francia.
  • Dr. Timothy Sharbel, Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK), Gatersleben, D-06466, Alemania.
  • Marco Pellino, Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK), Gatersleben, D-06466, Alemania.

Entre los participantes locales, además de los coordinadores se encontraron:

  • Dra. Luciana Delgado, Instituto de Botánica del Nordesde (IBONE-CONICET), Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario.
  • Dra. Juliana Stein, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario.
  • Dra. Ingrid Garbus, Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida (CERZOS-CONICET), Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia, Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca.
  • Dra. Lorena Siena, CONICET, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario.
  • Dra. María Esperanza Sartor, Instituto de Botánica del Nordesde (IBONE-CONICET), Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional del Nordeste, Corrientes.
  • Dr. Juan Pablo Selva, Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida (CERZOS-CONICET), Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia, Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca.
  • Dr. Juan Manuel Rodrigo, Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida (CERZOS-CONICET).
  • Lic. Celeste Azzaro, CONICET, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario.
  • Lic. Patricia Novo, Becaria Doctoral CONICET, Instituto de Botánica del Nordesde (IBONE-CONICET), Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional del Nordeste, Corrientes.
  • Lic. José Rodolfo Romero, Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida (CERZOS-CONICET).
  • Lic. Lorena Gruber, Instituto de Botánica del Nordesde (IBONE-CONICET), Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional del Nordeste, Corrientes.
  • Lic. Lucas Demarchi, CONICET, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario.
  • Lic. Carolina Colono, CONICET, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario.

Los tres Woskshops previos tuvieron lugar, el primero en Bahía Blanca en el año 2008, mientras que el segundo y el tercero en Rosario (2011 y 2012).

 

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