Androesterilidad inducida por la aplicación de imidazolinonas en estadios reproductivos tempranos en girasol resistente

ZUZUL, A.; NESTARES, G.; LOSTE, N.; BIANCHI, M. B.; OCHOGAVÍA, A. C.; MENENDEZ, A.; PICARDI, L.

Buenos Aires

Congreso; VII Congreso Nacional de Girasol; 2019

Asociación Argentina de Girasol ASAGIR

La producción de semillas híbridas de girasol a nivel mundial se basa casi exclusivamente en el uso de un único sistema de androesterilidad conocido como CMS PET1, lo que conlleva una alta vulnerabilidad genética. Recientemente se ha propuesto un método para inducir androesterilidad a través del tratamiento con imidazolinonas, herbicidas pertenecientes al grupo de inhibidores de la enzima acetohidroxiácidosintasa (AHAS), en estadios reproductivos tempranos (R1) en genotipos resistentes (Sala et al. 2012). No obstante, este método no se encuentra optimizado aún para su utilización y los mecanismos subyacentes implicados en androesterilidad inducida no han sido estudiados. Nuestro grupo de investigación ha desarrollado numerosos ensayos a campo y estudios de la viabilidad y la citología del desarrollo del polen con la finalidad de identificar las bases fisiológicas y anatómicas de la androesterilidad inducida por imidazolinonas en genotipos Imisun (Ochogavía et al. 2018). Hemos reportado que la aplicación de la dosis recomendada a campo de imazapir (1X: 80 g i.a. ha-1) en estadios reproductivos tempranos genera androesterilidad parcial y una importante disminución del número de semillas por capítulo. A su vez, en base a los análisis de la fisiología del polen y a estudios del desarrollo de las anteras, utilizando técnicas de microscopía, hemos logrado postular una vía fisiológica asociada a la androesterilidad inducida en girasol (Ochogavía et al. 2018). El objetivo del presente estudio fue describir las alteraciones anátomo-fisiológicas inducidas por el tratamiento con dosis doble de imazapir (2X: 160 g i.a. ha-1) en el tejido reproductivo masculino de dos genotipos Imisun: resistente (R; Imr1Imr1Imr2Imr2) y de resistencia intermedia (I; Imr1Imr1imr2imr2). Se colectaron y fijaron anteras inmaduras 10, 13 y 16 días posteriores al tratamiento (dpt) para ser observadas por Microscopía Confocal Laser (CLM) y Microscopía de Contraste Interdiferencial (DIC). Las plantas tratadas no generaron granos de polen ni semillas viables en ambos genotipos. Además, por medio de microscopía DIC se detectaron regiones dañadas en los sacos polínicos superiores al 60%, en los dos genotipos (Fig.1). El análisis por CLM reveló que el tratamiento indujo daño celular en el tejido esporógenico y estos daños fueron generados en los estadios tempranos del desarrollo del microesporangio (11dpt). Nuestros resultados sugieren que el tratamiento tardío con imazapir generó androesterilidad completa en las anteras de los girasoles Imisun, tanto para el genotipo R como para el I. Como perspectivas futuras de esta línea de trabajo, se apunta por un lado a la identificación de los genes asociados al mecanismo molecular de androesterilidad inducida por medio de técnicas de análisis de la expresión diferencial del transcriptoma; y por otro a la validación de este nuevo método por medio de su evaluación en diferentes líneas resistentes a imazapir que contengan diversos fondos genéticos. Este nuevo método químico para inducir la esterilidad masculina en el cultivo de girasol presenta potencial para ser implementado en los programas de mejoramiento del mismo.