LABORATORIO DE GRANJA: APLICACIÓN DE INVESTIGACIÓN EN GENÉTICA Y GENÓMICA DE PLANTAS PARA EL MEJORAMIENTO DE CULTIVOS

2. Docente:
Jennifer Gutiérrez
Estudiantes :
Luisa Barahona
Biología molecular
Quinto semestre
Universidad De Cundinamarca
Facatativá
2015

3. LABORATORIO DE GRANJA: APLICACIÓN DE
INVESTIGACIÓN EN GENÉTICA Y GENÓMICA
DE PLANTAS PARA EL MEJORAMIENTO DE
CULTIVOS
Publicado el: 10 de junio 2014
Editor Académico: Sophien Kamoun, El
Laboratorio Sainsbury, Reino Unido
Afiliaciones: Departamento de Fitopatología y
el Centro del Genoma de la Universidad de
California, Davis, Davis, California, Estados
Unidos de América, El Bioenergía Instituto
Conjunto, Emeryville, California, Estados
Unidos de América
Publicado por: Pamela C. Ronald

4. RESUMEN
Durante los últimos 300 años, la investigación en
ciencias planta ha proporcionado conocimientos y
tecnologías importantes para el avance de la
sostenibilidad de la agricultura. En este ensayo,
describo cómo los avances de investigación básica
se han traducido en el mejoramiento de cultivos,
explorar algunas de las lecciones aprendidas, y
discutir el potencial de contribución actual y futuro
de las tecnologías de mejora genética de plantas
para continuar para mejorar la seguridad
alimentaria y la sostenibilidad agrícola.

5. INTRODUCCIÓN
Hay oportunidades significativas en la investigación en ciencias de la
planta:
• porque el mantenimiento actual de consumo de alimentos per cápita,
sin aumento en el rendimiento, y ninguna disminución en la post-
cosecha y residuos de alimentos, requeriría una casi duplicación de la
superficie
• porque la mayor parte de las tierras cultivables de la Tierra ya está en
producción y lo que queda se está perdiendo a la urbanización, la
salinización, la desertificación y la degradación ambiental, la expansión
de las tierras de cultivo no es un enfoque viable para la seguridad
alimentaria de tierras de cultivo en el mundo para el año 2050

6. PLANTA DE INVESTIGACIÓN
TRASLACIONAL
descubrimientos de la investigación básica
que se aplican a la mejora agronómica
herencia en una planta modelo,
como la planta genéticamente
manejable Arabidopsis
se pueden aplicar a los cultivos
para acelerar el Fito
mejoramiento
a investigación traslacional también
incluye enfoques no genéticos para
mejorar el rendimiento del cultivo o
la calidad que emanan de la
investigación fundamental en las
plantas
como la investigación sobre la
eficiencia del uso del agua de los
cultivos.

7. Mejoramiento Genético
Por 10.000 años, se han alterado la composición genética de los
cultivos, primero a través de la domesticación primitiva y, en los
últimos 300 años, el uso de métodos más sofisticados
comercializaron las
primeras semillas híbridas
Los híbridos heredan sus rasgos
agronómicamente útiles, tales
como alto rendimiento, resistencia
a enfermedades y tolerancia a
estrés ambiental, a partir de dos
padres genéticamente distintos.
mejoras genéticas
incluyen mutagénesis
mutaciones al azar por
tratamiento químico o radiación,
y el cruzamiento de especies
relacionadas
Ejemplos de cultivos generados a
través de la hibridación interespecífica
incluyen muchas variedades de
cítricos, como las variedades de
naranja, limón, lima y pomelo.
Hoy en día casi todo lo que
comemos es producido a partir de
semillas que han sido alterados
genéticamente

8. TECNOLOGÍAS GENÉTICAS
los científicos y los criadores han utilizado las
nuevas tecnologías genéticas para desarrollar
variedades de cultivos modernos.
Estos incluyen la selección asistida por
marcadores (MAS) ingeniería genética (GE)
ambos ya llevado al desarrollo de nuevas
variedades de cultivos
la edición del genoma, han surgido
recientemente como teniendo una gran
promesa para el mejoramiento de cultivos.

9. SELECCIÓN ASISTIDA POR
MARCADORES
EN EL MAS identificar la
"huella digital"
dos variedades con las
características deseadas son de
polinización cruzada, y el criador
identifica aquellos descendientes
que llevan la huella dactilar
genética deseable, y elimina los
que no lo hacen
ventaja de MAS en relación con otras
técnicas de fitomejoramiento
establecidos es que los investigadores
pueden detectar variedades con la
composición genética preferido sin
necesidad de ensayos de campo
grandes, ahorrando tiempo y mano de
obra.
Los cultivos desarrollados a
través de MAS tienen menos
cambios genéticos relativos a
los cultivos
la técnica del MAS es un
poderoso método para
introducir en las plantas de
cultivo rasgos de sus
parientes silvestres y de las
variedades "primitivas"

10. el desarrollo de una nueva
variedad de arroz tolerante a
la inmersión (llamado arroz
Sub1)
Existencia de una variedad
local indio llamado FR13A
(resistencia de inundación 13
A)
Aunque el arroz puede soportar la
inundación superficial, la mayoría
de las variedades de arroz morirán
si completamente sumergido por
más de unos pocos días
El uso de marcadores, que esté
relacionado con el locus Sub1
,EL equipo aisló la región
genómica Sub1, lo que facilitó el
desarrollo de marcadores
adicionales
utilizan MAS para introducir Sub1
en una amplia gama de variedades
de arroz preferidas por los
agricultores, mientras que al
mismo tiempo reducir al mínimo la
introducción de rasgos indeseables
ligados a la sumersión de
tolerancia en el donante FR13A.

11. INGENIERÍA GENÉTICA
Hoy en día, más de 30 años después, podemos ver cómo la
investigación básica de Chilton, Marc van Montagu, Jeff Schell,
y sus colegas, que dilucidar los mecanismos moleculares con
las que el patógeno bacteriano Agrobacterium
tumefaciens transfiere ADN para plantar los ejércitos, se ha
traducido al mundo real aplicación de la ingeniería genética de
plantas
considere el algodón Bt, que contiene una
proteína bacteriana llamada Bt que mata las
plagas, como el gusano del algodón, sin dañar
los insectos beneficiosos y arañas.
Bt es benigno para los
seres humanos, por
lo que los agricultores
orgánicos han
utilizado aerosoles Bt
y otras formulaciones
como su principal
método de control de
plagas durante 50
año
os beneficios económicos de la plantación de
algodón Bt se extienden más allá de la granja y
en la comunidad

12. EDICIÓN DEL GENOMA
alterar secuencias de ADN en las células vivas
se puede utilizar para introducir
una variación genética sin
transgénesis
se puede utilizar para volver a crear
de origen natural mutaciones en
variedades de élite de los cultivos.

13. OTROS ENFOQUES
técnica para la introducción de la
variación genética se induce a
través de mutagénesis
tratamiento químico o radiación
facilita la identificación y el despliegue
de las variantes de genes que codifican
rasgos agronómicamente importantes
Este enfoque ha sido particularmente útil
para mejorar cultivos poco estudiadas. Por
ejemplo, las variantes de melón han sido
identificados a través de laboreo que han
mejorado la vida útil

14. TRASLACIÓN DE LA
INVESTIGACIÓN BÁSICA
A LA PRESTACIÓN DE
SUBSISTENCIA
AGRICULTORES
ha habido relativamente poca
inversión del gobierno mundial en la
financiación de la ciencia básica de la
planta y en la traducción de estos
descubrimientos en los cultivos de
alimentos beneficiosos para los
agricultores en los países menos
desarrollados.
La Fundación Rockefeller
fue fundamental en la
financiación del desarrollo
de Golden Rice, un arroz
transgénico enriquecido
para provitamina A, que se
espera que sea liberado
pronto.

15. Un informe estima que la mejora
de vitamina A nutricional obtenida
de comer arroz con vitamina A
podría prevenir la muerte de miles
de niños pequeños cada año
El Agua de Maíz Eficiente proyecto
África (WEMA) de otra asociación
público-privada importante, que
tiene como objetivo desarrollar
tolerante a la sequía y protegido
contra insectos del maíz utilizando
mejoramiento convencional, el
MAS, y la biotecnología

16. CONCLUSIONES
• Regulaciones costosas también obstaculizan la creación de pequeñas
empresas que desean traducir los descubrimientos en genética
vegetal en empresas comercialmente viables.
• Un tema relacionado, que se aplica a la mayoría de semillas
desarrolladas por corporaciones (convencionales o genéticamente
modificadas) [73]), es que los derechos de propiedad intelectual
restringen el intercambio de recursos genéticos.
• El predominio reducido de empresas multinacionales de semillas
puede aliviar las preocupaciones de los consumidores, algunos de los
cuales se oponen a la genética de plantas modernas, ya que lo ven
como una herramienta de las grandes corporaciones.
• la traducción continua de la investigación básica en el mejoramiento
de cultivos tangible dependerá no sólo de la propia investigación, sino
también en la comunicación de la función vital que la agricultura y la
planta genética juega en la vida de todos

17. Bibliografía
• Royal Society T (2009) Reaping the benefits: science and the sustainable
intensification of global agriculture. Society TR, editor. London: The Royal
Society.
• 2.Green RE, Cornell SJ, Scharlemann JPW, Balmford A (2005) Farming and
the fate of wild nature. Science 307: 550–555.
– View Article
– PubMed/NCBI
– Google Scholar
• 3.Waggoner PE (1995) How much land can ten billion people spare for
nature? Does technology make a difference? Technol Soc 17: 17–34.
– View Article
– PubMed/NCBI
– Google Scholar
• 4.UNEP Global Environment Outlook 3 (2002) Global Environment Outlook
3. New York: United Nations.