Biotecnologia Aplicada Elfos Scientiae ISSN: 0684-4551 Vol. 13, Num. 2, 1996

Variabilidad natural y generada por cultivo in vitro en Eragrostis curvula

Viviana Echenique,1 Monica Poverene,1 Pablo Polci,1 Miguel Di Renzo,2 Susana Cardone3 y Nora Frayssinet3

1 Dpto. Agronomia, U.N.S; CERZOS-CONICET, Bahia Blanca.

2 U.N.R.C; Rio Cuarto.

3 U.B.A; Buenos Aires , Argentina.

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Introduccion y Objetivos

Eragrostis curvula comprende varias formas botanicas de interes forrajero,conocidas como pasto lloron. Constituye una de las fuentes mas importantes de alimentacion del ganado en areas subhumedas y semiaridas de la Argentina. Se trata de un complejo polimorfico que presenta dos caracteristicas sobresalientes: 1) Es un grupo poliploide, compuesto por especies y ecotipos con diferentes numeros cromosomicos multiplos del numero basico que caracteriza al genero (X=10). 2) La mayor parte de sus integrantes se reproduce en forma apomictica. Esta forma de reproduccion incide significativamente sobre el alcance del mejoramiento genetico de la especie. El hallazgo de formas sexuales y apomicticas facultativas ha posibilitado el mejoramiento de esta graminea por medio de hibridacion (1). No obstante, la mayor parte de las lineas de valor forrajero consiste en genotipos poliploides altamente apomicticos. El cultivo de tejidos y celulas vegetales in vitro ha sido considerado como una alternativa frente a los medios convencionales de mejoramiento. Durante este proceso, tiene lugar modificaciones geneticas, muchas de las cuales son heredables. Esto se conoce como variacion somaclonal y permite ge-nerar variabilidad genetica (2). El objetivo del presente trabajo fue comparar la variabilidad natural dentro del complejo o generada por sexualidad con aquella que podria generarse por cultivo in vitro.

Materiales y Metodos

Se analizaron variedades altamente apomicticas (Tanganyika 2n=2x=40, Morpa 2n=2x=40 y Don Pablo 2n=2x=70), facultativas (Kromdraai 2n=2x=60) y sexuales (PI 299920 2n=2x=20 y 1150983 2n=2x=40). Se cultivaron segmentos de inflorescencias sobre un medio MS + 2,4-D (1, 2, 4, 6 u 8 mg./L) +BAP (0,01, 0,1, 1, 2 o 5 mg./L). Sobre las plantas regeneradas se realizaron estudios de: comportamiento meiotico, recuentos cromosomicos, isoenzimas y morfologia: largo y ancho foliar,estructura y composicion quimica de la cera epicuticular, numero de panojas, peso de semillas, peso fresco y seco. Se llevo a cabo un analisis de componentes principales (cada componente con un vector de 6 datos). La variacion encontrada se comparo con la hallada en progenies naturales de los mismos cultivares y en materiales de tipo conferta, utilizando el indice de Shannon como medida de diversidad fenotipica

Resultados y Discucion

Todas las plantas de reproduccion natural examinadas de los cvs. Tanganyika, Morpa y Don Pablo mostraron una gran uniformidad en sus patrones isozimicos, debido probablemente a la reproduccion apomictica. Aun los materiales de tipo conferta (facultativos), produjeron identicos patrones isoenzimaticos. Sin embargo, las plantas del cultivar Kromdraai produjeron diferentes zimogramas, tanto de esterasas como de peroxidasas. Esta variacion intracultivar revela la existencia de reproduccion sexual relativamente frecuente en este material, que es considerado un apomictico facultativo y presenta tambien variaciones morfologicas. La frecuencia de los distintos fenotipos isoenzimaticos se utilizo como una medida de variabilidad existente en la poblacion. Se analizaron los cultivares Don Walter, Villa Mercedes, Kromdraai y Don Mario,con antecedentes de sexualidad. Los cultivares Villa Mercedes y Don Mario presentaron un patron unico para esterasas y peroxidasas, resultando ser poblaciones uniformes. El cultivar Don Walter mostro 2 patrones de cada enzima y Kromdraai mostro 6 y 7 respectivamente,cada uno con diversa frecuencias. Los cultivares apomicticos resultaron monomorficos. Recuentos cromosomicos demostraron que Kromdraai comprende citotipos con 2n=40, 60, 70 y 80 cromosomas, en tanto que los restantes cultivares tuvieron 2n=40 cromosomas. La regeneracion de las plantas a partir de callo ocurrio por organogenesis y embriogenesis somatica.

La respuesta al cultivo dependio del genotipo. Se obtuvieron 156 plantas: 32 del cultivar Morpa, 23 Tanganyika, 13 Don Pablo y 88 Kromdraai. No se obtuvieron plantas de los 2 genotipos sexuales, por lo que no pudo compararse con progenies naturales. Los cultivares apomicticos (Morpa, Tanganyika y Don Pablo) demostraron una menor respuesta al cultivo in vitro que el facultativo Kromdraai. El analisis isoenzimatico de plantas individuales (MDH y peroxidasas) permitio la deteccion de patrones variantes con respecto a la planta donadora de explanto. Se observaron cambios cuali y cuantitativos en los 4 cultivares. Los cultivares que mas variacion presentaron fueron Morpa y Kromdraai, que tambien mostraron alteraciones en el comportamiento meiotico, apareciendo aberraciones (cv. Morpa), o incrementando las preexistentes (cv. Kromdraai). Los pratones de GLC indicarian cambios en las proporciones relativas de los constituyentes de la cera, con cristales de diferente morfologia y distribucion.

El analisis de componentes principales permitio detectar 3 plantas de cada cultivar (a excepcion de Don Pablo) que difieren significativamente de la poblacion generada in vitro. La metodologia utilizada genero cambios que pudieron ser detectados en los niveles: isoenzimatico, citologico y morfologico, y en mayor o menor medida, en todos los cultivares, aun en los estables, donde a partir de una unica planta pudieron obtenerse variantes. En un estudio preliminar sobre la descendencia de estas plantas se obtuvieron regenerantes donde tambien se observo variacion a nivel de isoenzimas y del comportamiento meiotico. Esto permitiria obtener variacion en genotipos apomicticos, con la ventaja de perpetuar un caracter una vez establecido. Cabria realizar una evaluacion de las plantas en condiciones de campo a fin de detectar variacion en caracteres agronomicos tales como resistencia a frio, sequia y produccion de forraje.

1. Voigt P. En: El Pasto Lloron, su Bio-logia y Manejo. (O Fernandez , R Brevedan y A Gargano, Eds.) 1991;Cap.4:39-56.

2. Larkin P y Scowcrof W. Theor. Appl. Genet. 1981;60:197- 214.

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