Physiological determinants of fertile florets in wheat: variation between elite cultivars and effects of Ppd and Eps genes

El rendimiento del cultivo de trigo se encuentra linealmente relacionado con el número de granos por m2. Entender los determinantes fisiológicos del número de flores fértiles, que es resultado de las diferentes dinámicas del desarrollo floral dadas por variabilidad genética, y determinar el rol part...

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Detalhes bibliográficos
Autor: Prieto, Paula
Formato: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2016
País:España
Recursos:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/399728
Acesso em linha:http://hdl.handle.net/10803/399728
Access Level:acceso abierto
Palavra-chave:Desenvolupament floral
Fotoperíode
Precocitat intrínseca
Desarrollo floral
Fotoperiodo
Precocidad intrínseca
Floret development
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Earliness per se
Producció vegetal
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Slafer, Gustavo A.
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description El rendimiento del cultivo de trigo se encuentra linealmente relacionado con el número de granos por m2. Entender los determinantes fisiológicos del número de flores fértiles, que es resultado de las diferentes dinámicas del desarrollo floral dadas por variabilidad genética, y determinar el rol particular de los genes de fotoperiodo (Ppd) y precocidad intrínseca (Eps) podría ser útil para lograr mejoras en el número de granos y por lo tanto en el rendimiento. Se llevaron a cabo ensayos a campo, con el objetivo de caracterizar las dinámicas de iniciación y degeneración de primordios florales en un set de cultivares modernos de trigo hexaploide y en líneas isogénicas para Ppd y Eps, y determinar cuáles son los parámetros críticos de esas dinámicas que establecen las diferencias genotípicas en el número de flores fértiles en antesis. Además, se evaluó la interacción entre los genes Eps y la temperatura. Se encontró gran variabilidad en el número de flores fértiles debido a distinto fondo genético entre cultivares elite y debido a la introgresión de alelos insensibles al fotoperiodo. Los efectos en las líneas isogénicas para Eps fueron sutiles y resultaron estar fuertemente relacionados con la temperatura. Las diferencias fueron explicadas principalmente por diferencias en las dinámicas de generación/degeneración de flores y en la mayoría de los casos asociadas a la supervivencia. Mayormente estas diferencias correlacionaron bien con las diferencias en la fase reproductiva tardía. Aquellos cultivares con mayor número de flores fértiles en las poblaciones elite, podrían ser utilizados en los próximos programas de mejoramiento; en el caso de manipular la insensibilidad a fotoperiodo o la precocidad intrínseca, los mejoradores deberían ser cautelosos debido a los efectos que puedan causar sobre el establecimiento de la fertilidad de la espiga.
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Se llevaron a cabo ensayos a campo, con el objetivo de caracterizar las dinámicas de iniciación y degeneración de primordios florales en un set de cultivares modernos de trigo hexaploide y en líneas isogénicas para Ppd y Eps, y determinar cuáles son los parámetros críticos de esas dinámicas que establecen las diferencias genotípicas en el número de flores fértiles en antesis. Además, se evaluó la interacción entre los genes Eps y la temperatura. Se encontró gran variabilidad en el número de flores fértiles debido a distinto fondo genético entre cultivares elite y debido a la introgresión de alelos insensibles al fotoperiodo. Los efectos en las líneas isogénicas para Eps fueron sutiles y resultaron estar fuertemente relacionados con la temperatura. Las diferencias fueron explicadas principalmente por diferencias en las dinámicas de generación/degeneración de flores y en la mayoría de los casos asociadas a la supervivencia. Mayormente estas diferencias correlacionaron bien con las diferencias en la fase reproductiva tardía. Aquellos cultivares con mayor número de flores fértiles en las poblaciones elite, podrían ser utilizados en los próximos programas de mejoramiento; en el caso de manipular la insensibilidad a fotoperiodo o la precocidad intrínseca, los mejoradores deberían ser cautelosos debido a los efectos que puedan causar sobre el establecimiento de la fertilidad de la espiga.Wheat yield is linearly related to grain number per m2. Understanding the physiological determinants of fertile florets resulted of the different floret development dynamics due to genetic variability and ascertaining the role the particular genes: Photoperiod (Ppd) and earliness per se (Eps) might be useful to achieve improvements in grain number and yield. Field studies were carried out mainly to characterize the dynamics of floret primordia initiation and degeneration in a set of modern cultivars of hexaploid wheat and in Ppd and Eps near isogenic lines (NILs) and to determine which are the most critical parameters of such dynamics in establishing genotypic differences in the number of fertile florets at anthesis. In addition, it was evaluated the interaction between the Eps genes and temperature. High variability was found in the number of fertile florets due to different genetic background among elite cultivars and due to the introgression of the photoperiod insensitivity alleles. Effects among Eps NILs were subtle and presented a strong relationship with the temperature. Differences were mainly explained by differences in the floret generation/degeneration dynamics and in most cases well associated with survival. In most cases, these differences well correlated with differences in the late reproductive phase. Advantageous cultivars with higher number of fertile florets among the elite population tested could be used for the next breeding programs, in the case of manipulating photoperiod insensitivity or the earliness per se, breeders might be careful due to the effects that can caused on the setting of the spike fertility.El rendiment del cultiu de blat es troba linealment relacionat amb el nombre de grans per m2. Entendre els determinants fisiològics del nombre de flors fèrtils, el qual és resultat de les diferents dinàmiques del desenvolupament floral donades per variabilitat genètica, i determinar el rol particular dels gens de fotoperíode (Ppd) i precocitat intrínseca (Eps) podria ser útil per tal d’obtenir millores en el nombre de grans i, per tant, en el rendiment. S’han dut a terme assaigs de camp, amb l’objectiu de caracteritzar les dinàmiques d’iniciació i degeneració de primordis florals en un set de conreus moderns de blat hexaploide i en línies isogèniques per Ppd i Eps, i determinar quins són els paràmetres crítics d’aquestes dinàmiques què estableixen les diferències genotípiques en el nombre de flors fèrtils en antesi. A més a més, es va avaluar la interacció entre els gens Eps i la temperatura. Es va trobar gran variabilitat en el nombre de flors fèrtils donat el diferent fon genètic entre conreus d’elit i degut a la introgressió d’al•lels insensibles al fotoperíode. Els efectes en les línies isogèniques per Eps van ser subtils i van resultar estar freqüentment relacionats amb la temperatura. Les diferències van ser explicades principalment per diferències en les dinàmiques de generació/degeneració de flors i en la majoria dels casos associats a la supervivència. Majoritàriament aquestes diferències van correlacionar bé amb les diferències en la fase reproductiva tardana. Aquells conreus amb un major nombre de flors fèrtils en les poblacions elit, podrien ser utilitzats en els pròxims programes de millora; en el cas de manipular la insensibilitat a fotoperíode o la precocitat intrínseca, els milloradors haurien de ser cautelosos degut als efectes que puguin causar sobre l’establiment de la fertilitat de l’espiga.Universitat de LleidaSavin, RoxanaSlafer, Gustavo A.Universitat de Lleida. Departament de Producció Vegetal i Ciència Forestal201720172016info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion231 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/399728TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/3997282026-06-14T12:46:07Z
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