RESUMO
ABSTRACT Stevia rebaudiana Bertoni (Asteraceae) is a diploid species (2n=2x=22) with sexual and asexual reproduction. The sexual propagules are seeds produced by cross-pollination (allogamy) whereas the asexual propagules are either vegetative shoots or apomictic seeds. Various authors have reported that allogamy in this species is promoted by the expression of a sporophytic self-incompatibility (SSI) system. To introduce the cultivation of S. rebaudiana as a production alternative in Tucumán, Argentina, a germplasm collection of this species was established with accessions from four Argentinian provinces in the Famaillá Agropecuarian Experimental Station (EEA Famaillá), National Institute of Agropecuarian Technology (INTA). The reproductive biology of the collection was studied between 2014 and 2021 to develop strategies for breeding and conservation of these genetic resources. Fifty-six genotypes were analyzed, all of them were 2n=2x=22. Pollen viability was high (69.4 to 99.6%) in all the genotypes except in four of them, which exhibited low viability (36.0 to 51.5%) in 2015 and 2017. Forty-eight genotypic combinations were obtained by manual controlled crosses. In 12 of these combinations, one pollen tube was observed in the style zone and, in four of them, one pollen tube was observed in the embryo sac; these observations indicate, respectively, incompatible and compatible pollen-pistil relationships. Normal plump seeds were obtained in all compatible genotypic combinations. The observed incompatibility might be due to the functioning of the sporophytic homomorphic system and/or a cross-incompatibility system. The observed compatibility will allow the planification of controlled crosses within and between accessions of different geographical origins to generate genetically variable progenies for breeding purposes.
RESUMEN Stevia rebaudiana Bertoni (Asteraceae) es una especie diploide (2n=2x=22) con reproducción sexual y asexual. Los propágulos sexuales son semillas producidas por polinización cruzada (alogamia), mientras que los propágulos asexuales son brotes vegetativos y semillas apomםcticas. Varios autores han seסalado que la alogamia en esta especie se ve favorecida por la expresión de un sistema de autoincompatibilidad esporofםtica (SSI). Para introducir el cultivo de S. rebaudiana como alternativa productiva en Tucumán, Argentina, se estableció una colección de germoplasma de esta especie proveniente de cuatro provincias de la Argentina en la Estación Experimental Agropecuaria (EEA) Famaillá, Instituto Nacional de Tecnologםa Agropecuaria (INTA). Se estudió la biología reproductiva de la colección entre 2014 y 2021 para desarrollar estrategias de mejoramiento y conservación de estos recursos genéticos. Se analizaron 56 genotipos, que fueron 2n=2x=22. La viabilidad del polen fue alta (69,4 a 99,6%) excepto en cuatro de ellos que exhibieron baja viabilidad (36,0 a 51,5%) en 2015 y 2017. Se obtuvieron 48 combinaciones genotópicas mediante cruzamientos controlados manuales. En 12 de estas combinaciones, se observó un tubo polםnico en la zona estilar y, en cuatro de ellas, un tubo polםnico en el saco embrionario; estas observaciones indican, respectivamente, relaciones polen-pistilo incompatibles y compatibles. Se obtuvieron semillas rellenas normales en todas las combinaciones genotópicas compatibles. La incompatibilidad observada podría deberse al funcionamiento del sistema de autoincompatibilidad homomórfica esporofítica, un sistema de incompatibilidad cruzada, o ambos. La compatibilidad observada permitirá la planificación de cruzamientos controlados dentro y entre introducciones de diferentes orígenes geográficos para generar progenies genéticamente variables con fines de mejoramiento genético.
RESUMO
Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni (2n=2x=22) (Asteraceae family) is a species of economic value due to the presence of steviol glycosides in leaves -mainly stevioside and rebaudioside A- which are non-caloric sugars. In 2013, a collection of plants (genotypes) from four contrasting environments was established in Tucuman, Argentina, for evaluation under local conditions and, eventually, breeding purposes. As a first step, pollen viability and meiosis was studied in a sample of 56 plants. The percentage of pollen viability varied from medium (69.4%) to high (99.6%) in 52 of them, but from low (36.5%) to relatively low (51.5%) in the remaining four. The latter four plants also presented pollen grains of heterogeneous size, which were classified as n (normal, the most frequent size in the sample),
Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni (2n=2x=22) (familia Asteraceae) es una especie de valor economico debido a la presencia de glucosidos de esteviol en sus hojas, principalmente esteviosido y rebaudiosido A, que son azucares no caloricos. En 2013, se establecio una coleccion de plantas (genotipos) provenientes de cuatro ambientes contrastantes en Tucuman, Argentina, para su evaluacion en condiciones locales y, eventualmente, con fines de mejoramiento genetico. Como primer paso, se estudio la viabilidad del polen y la meiosis en una muestra de 56 plantas. El porcentaje de viabilidad del polen fue de medio (69,4%) a alto (99,6%) en 52 de ellas, pero de bajo (36,5%) a relativamente bajo (51,2%) en las cuatro restantes. Las ultimas cuatro plantas tambien presentaron granos de polen de tamano heterogeneo, que se clasificaron como n (normal, el tamano mas frecuente en la muestra),