Paola Silva

Anatomía del tejido fotosintético de diez taxa de Opuntia establecidos en el secano árido mediterráneo de Chile

Se evaluo el efecto de la exposicion de cladodios a la radiacion en la anatomia del tejido fotosintetico de 10 taxa de Opuntia, (plantas con metabolismo acido crasulaceo, CAM) establecidos en al secano arido de la IV Region de Chile. A nivel del tejido epidermico se evaluo el grosor de la cuticula, la densidad de estomas y las dimensiones de celulas oclusivas. En el tejido fotosintetico, se evaluo las dimensiones celulares con el objeto de estimar la superficie de paredes celulares expuestas al intercambio gaseoso por unidad de tejido fotosintetico, relacion conocida como Ames/A. Los resultados senalan grandes dimensiones celulares y baja densidad estomatica, lo que determina un numero reducido de estomas por unidad de superficie en relacion a especies de otras vias metabolicas (C3 y C4). La comparacion entre taxones, muestra diferencias significativas en la relacion de areas Ames/A, parametro estrechamente relacionado a la capacidad fotosintetica. Estas caracteristicas anatomicas y sus modificaciones en combinacion con el metabolismo CAM, contribuyen a su adaptacion a condiciones de pluviometria limitada

Water Relations and Foliar Isotopic Composition of Prosopis tamarugo Phil., an Endemic Tree of the Atacama Desert Growing at Three Levels of Water Table Depth.

Prosopis tamarugo Phil. is a strict phreatophyte tree species endemic to the “Pampa del Tamarugal”, Atacama Desert. The extraction of water for various uses has increased the depth of the water table in the Pampa aquifers threatening its conservation. This study aimed to determine the effect of the groundwater table depth on the water relations of P. tamarugo and to present thresholds of groundwater depth (GWD) that can be used in the groundwater management of the P. tamarugo ecosystem. Three levels of GWD, 11.2 ± 0.3 m, 10.3 ± 0.3 m, and 7.1 ± 0.1 m, (the last GWD being our reference) were selected and groups of four individuals per GWD were studied in the months of January and July of the years 2011 through 2014. When the water table depth exceeded 10 m, P. tamarugo had lower pre-dawn and mid-day water potential but no differences were observed in minimum leaf stomatal resistance when compared to the condition of 7.1 m GWD; the leaf tissue increased its δ13C and δ18O composition. Furthermore, a smaller green canopy fraction of the trees and increased foliage loss in winter with increasing water table depth was observed. The differences observed in the physiological behavior of P. tamarugo trees, attributable to the ground water depth; show that increasing the depth of the water table from 7 to 11 m significantly affects the water status of P. tamarugo. The results indicate that P. tamarugo has an anisohydric stomatal behavior and that given a reduction in water supply it regulates the water demand via foliage loss. The growth and leaf physiological activities are highly sensitive to GWD. The foliage loss appears to prevent the trees from reaching water potentials leading to complete loss of hydraulic functionality by cavitation. The balance achieved between water supply and demand was reflected in the low variation of the water potential and of the variables related to gas exchange over time for a given GWD. This acclimation capacity of P. tamarugo after experiencing increases in GWD has great value for the implementation of conservation strategies. The thresholds presented in this paper should prove useful for conservation purposes of this unique species.

Traits Explaining Durum Wheat (Triticum turgidum L. spp. Durum) Yield in Dry Chilean Mediterranean Environments

Yield under water stress (YS) is used as the main criterion in the selection of wheat varieties for dry Mediterranean environments. It has been proposed that selection of genotypes using YS assisted by morphological and physiological traits associated with YS is more efficient in selecting high yielding genotypes for dry environments. A study was carried out at the Antumapu Experiment Station of the University of Chile, located in Santiago, Chile (33° 40′S and 70° 38′ W). The objective was to evaluate the extent to which morpho physiological traits could explain YS. For this purpose, grain yield and yield components of 185 durum wheat genotypes from ICARDA (International Center for Agricultural Research in the Dry Areas) and INIA (Chilean National Institute for Agricultural Research) were evaluated along with seed size and weight, days to heading (DH), glaucousness (GLAU), plant height (PH) and 13C discrimination (Δ). The design was an α-lattice with two replications, the genotypes were grown in two different water conditions (high and low irrigation) during two seasons (2011-2012/2012-2013). Grain weight (GW) was the only yield component with high H associated with YS, but it was not associated with yield under high irrigation (YI). The combination of YI with DH+GLAU+PH+Δ+GW obtained in LI environments explained a greater fraction of YS (38%) across years; these traits had lower genotype x environment interaction than YS, they also explained a higher proportion of yield under drought than YI. None of the traits studied could replace YS in selections for grain yield. It is concluded that these traits could aid in the selection of durum wheat subject to water stress, particularly in early generations.

Characterization of genetic coefficients of durum wheat (Triticum turgidumL. ssp. durum)'Llareta-INIA' and 'Corcolén-INIA'

The genetic coefficients, representative of a crop, are necessary to use growth models; in many cases the range of the species is known, but there are no specific values for varieties. Durum wheat ( Triticum turgidum L. ssp. durum ) ‘Llareta- INIA’ and ‘Corcolen-INIA’ were sown under irrigation in the experiment station Antumapu of the Universidad de Chile on 29 June 2007, 19 May 2009, and 15 June 2010 in order to determinate four genetic coefficients: developmental thermal time, phyllochron (PHLN), extinction coefficient (k), and radiation use efficiency (RUE), and to evaluate the performance of these coefficients. Thermal times to anthesis and from anthesis to physiological maturity were 652 and 541° C d, respectively. Two PHLN values were found, 46.6° C d leaf-1 from emergence to fifth leaf and 102.9 ° C d leaf-1 from fifth to eighth leaf. In both cases neither variety nor sowing date was significant. The value of k did not vary among sowing dates for ‘Llareta-INIA’ and was not significantly different from that of ‘Corcolen-INIA’ for normal planting date, due to which a single fit for the two varieties was adjusted, obtaining a value of 0.46. However, ‘Corcolen-INIA’ had a lower value of k for later sowing dates. RUE did not vary between varieties or sowing dates; its estimated value was 2.83 g MJ-1. The evaluation of the coefficients obtained showed coherent results, thus they can be used in model simulations.

Estudio de parámetros hídricos foliares en trigo (Triticum aestivum L.) y su uso en selección de genotipos resistentes a sequía

Los parametros hidricos foliares ys (potencial de solutos), CRA (contenido relativo de agua) y AO (ajuste osmotico) permiten caracterizar la respuesta de las plantas frente al estres hidrico e identificar aquellos genotipos mejor adaptados. Sin embargo, estos parametros presentan una gran influencia del medioambiente lo que dificulta su analisis. En este trabajo se planteo la hipotesis de que es posible caracterizar y seleccionar genotipos resistentes a sequia en base a la evolucion de los parametros hidricos foliares en campo. Se cultivaron 31 genotipos de trigo (Triticum aestivum L.) en dos ensayos de campo, uno regado y otro no regado que recibio solo 218,3 mm de lluvia invernal. El diseno fue de bloques al azar con dos repeticiones. Entre los 77 y 121 dias despues de la emergencia (DC 41 a DC 77) se realizaron cinco muestreos de CRA y ys en hojas bandera hidratadas (ysh) en cada repeticion de cada ensayo (con un total de 10 observaciones por ensayo). Las repeticiones se muestrearon en dias alternos, con un intervalo de 24 h entre las 12:00 y las 14:00 h. A la cosecha se midio biomasa, rendimiento y componentes de rendimiento. Las observaciones de CRA y ysh fueron altamente afectadas por factores ambientales (ca. 80 % de la suma de cuadrados) y no estuvieron correlacionadas entre repeticiones de un mismo ensayo. Con fines de analisis se considero cada observacion como independiente (10 observaciones de cada parametro hidrico foliar por genotipo) y se realizaron regresiones lineales del valor de cada parametro hidrico foliar de cada genotipo sobre el promedio de todos los genotipos en el momento de muestreo. Cada genotipo se caracterizo por el valor medio del parametro hidrico foliar y la pendiente de la regresion. Ademas se estimo el ajuste osmotico (AO) de cada genotipo utilizando tres metodos propuestos en la literatura. Se hicieron dos selecciones de genotipos, una considero la pendiente y el promedio de ysh, CRA y AO, y otra que considero la pendiente y el promedio de ysh y CRA. Luego se correlaciono el orden de los genotipos de ambas selecciones con los ordenes establecidos para los metodos de calculo de AO y se establecio que el orden que considera la pendiente y el promedio de ysh, CRA y AO se correlaciona con los ordenes establecidos por los tres metodos de calculo de AO. Los parametros hidricos foliares CRA, ysh y AO no estuvieron correlacionados con el rendimiento bajo estres hidrico. La pendiente de ysh se correlaciono negativamente con el rendimiento, lo que indica que el AO permite a la planta sobrevivir al estres pero no tener mayor rendimiento. Se concluye que con la metodologia utilizada es posible seleccionar genotipos resistentes a sequia en base a la pendiente y el promedio de los parametros ysh, CRA y AO obtenidos en campo, removiendo parte del ruido ambiental

Evaluación del rendimiento de nueve genotipos de quinua (Chenopodium quinoa Willd.j bajo diferentes disponibilidades hídricas en ambiente mediterráneo

La quinua es un pseudocereal andino destacado como un cultivo que tolera la sequia; sin embargo, existen pocos estudios que asocien la intensidad del estres hidrico con la reduccion del rendimiento. El objetivo de este trabajo fue evaluar el rendimiento de nueve genotipos de quinua de diferentes procedencias en cuatro condiciones de disponibilidad hidrica y analizar su interaccion con el ambiente. Los nueve genotipos de quinua se sometieron a dos disponibilidades hidricas (riego y secano) durante dos temporadas en la zona central de Chile, generandose cuatro ambientes diferenciados principalmente por el monto de agua recibida y su distribucion durante la temporada, E1 (487,8 mm), E2 (245,9 mm), E3 (660 mm), E4 (567,1 mm). El rendimiento de los genotipos de quinua se redujo a menos del 50% cuando se rego al 44% y 80% de agua de ETo. El analisis de varianza indico interacciones significativas entre el genotipo y el ambiente para el rendimiento, indice de cosecha y granos por metro cuadrado. El analisis de componentes principales indico una asociacion fuerte y significativa del rendimiento con el indice de cosecha y los granos por metro cuadrado, una escasa variabilidad en el rendimiento de los genotipos en ambientes con estres hidrico severo y una mayor variabilidad cuando no hubo estres. Se observaron dos megaambientes separados por los anos en estudio (E1 y E2 vs E3 y E4), desde el punto de vista de genotipos destacaron BAERII como el de mayor rendimiento y BAER como el mas estable en el megaambiente que agrupo a E1 y E2. Mientras que el genotipo 4B-216 fue el de mayor rendimiento y 03-21-079 el mas estable en el megaambiente que agrupo a E3 y E4.