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Autogamas borrador

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  1. 1. MEJORAMIENTO GENÉTICO DE AUTOGAMAS Alejandro Bonifacio Flores UMSA-AGR. -2011
  2. 2. Características de las autógamas: Predominio de la autofecundación Consecuencias genéticas-homocigosis No se manifiesta efectos detrimentales por efecto de la endogamia En la mayoría de los casos, la selección esta dirigida hacia la creación de líneas puras Trigo Cebada Arroz Tarwi Kela-tarwi silvestre, otros
  3. 3. Selección natural: por miles de generaciones Selección empírica de los procuctores Mejoramiento 1. Valorización de la diversidad genética disponible. (cultivados. Semi-domesticada y silvestres) 2. Creación de nueva variabilidad por: Cruzamientos dirigidos Mutaciones inducidas Cultivo de tejido Modificacion genética (OGM)
  4. 4. Es necesario conocer la forma de fecundación ANTE TODO, CONCOER LA FORMA DE POLINIZACION Y FECUNDACION Caso de especies normalmente asexuales, si es que florecen, podemos determinar la forma de fecundacion. Temas de estudio de caso en papalisa semisilvestre
  5. 5. Diferencias entre alógamas y autógamas Poblaciones alógamas (heterogenesa y heterocigóticas) Poblaciones autógamas (heterogéneas homocigóticas). A partir de esto, la variación puede producirse mediante: Hibridación: Cruzamiento. Al cruzar con fines de mejora se pretende combinar caracteres o exceder el nivel de los progenitores. De aquí la necesidad de conocer la genética de los caracteres bajo selección. Poliploidía: Aumento del numero de cromosomas Mutaciones inducidas Un factor importante de variación genética es la mutación, definida como un cambio instantáneo heredable, que puede ser puntual (cambio específico en un gen)
  6. 6. Johanse ha propuesto la Teoria de la línea pura Línea Pura (LP) descendencia de un individuo homocigoto autofecundado. Según la ley de Johansen, en una población de autóganas podemos aislar o separar numerosas líneas puras. El ejemplo clásico es con frijoles: Partiendo de una población ha aislado líneas puras después de varias generaciones de selección y evaluación. Cuando ya no se pueden separar líneas, se dice que se ha llegado a la homocigosis.
  7. 7. Métodos de mejormaiento Introduccion Selección masal Selección individual Mejoramiento por retrocruza Selección pedigrí Selección masiva Algunas consideraciones. SSD (Selección por Descendenciapartimos de una población, en Si de una Semilla) cualquier estado, la selección HD (Dobles haploides) busca las formas superiores. Debemos recordar que la S actúa Selección recurrente sobre diferencias heredables y que no crea variabilidad. La autogamia es el caso especial de consanguinidad
  8. 8. INTRODUCCIÒN: Se lo puede considerar un Método? Se parte de poblaciones, mezcla de poblaciones, variedades etc. generalmente introducidas por inmigrantes a ese lugar. Aquí podríamos considerarlo como un método de separación de los homocigotos presentes o que se van logrando a medida que se avanza en la autofecundación, para estudiar las LP más adaptadas. La introducción requiere tomar medidas sanitarias adicionales para no introducir consigo enfermedades o plagas. Si el logra una adaptación del material introducido, este resulta en el método mas económico para obtener variedades.
  9. 9. INTRODUCCIÓN MODERNA: La mejora genética en distintas partes del mundo lleva a la posibilidad que variedades obtenidas en alguna parte del mundo puedan llenar vacíos que se producen en otro lugar, hasta que propios países generen su propio mateiral. Esto habilita a una introducción y cultivo, previa evaluación que indique que realmente los materiales introducidos representan una ventaja comparativa. Ejemplo en nuestro país las alfalfas, hortalizas, frutales, trigo, cebada, maíz hibridó, girasol, etc. Debe tenerse en cuenta aspectos como arreglos entre los obtentores que tienen registrados los productos en el país de origen (Acceso a RRGG)
  10. 10. Selección masal El primer paso en la mejora de una variedad autógama heterogénea es la selección de los tipos de interés y la eliminación de los tipos no deseables Seleccionar 200 plantas en función a uno o mas criterios . Trillar juntas y conservar la semilla en una bolsa . Sembrar y repetir la seleccion hasta lograr homogeneidad en el material . Considerar Competencia plena Influencia del ambiente Mejor ambiente para exprese la varianza fenotipica
  11. 11. Ventajas de la selección masal . Sencillo • Económico en costo . Variedades adoptadas al medio ambiente Desventajas de la selección masal . No es precisa . Requiere experiencia del mejorador .
  12. 12. Selección individual .Seleccionar unos 200 plantas en función a uno o mas criterios . Trillar individualmente y conservar la semilla en una bolsa individual . Sembrar en surcos individuales y repetir la seleccion dentro y entre surcos . Hasta lograr homogeneidad en el material Como producto se obtiene lineas puras, las que se puede juntar segun las caracteristicas agronomicas comunes . Considerar . Competencia plena . Influencia del ambiente .
  13. 13. Ventajas de la selección individual . Sencillo • Preciso • Mas o menos económico en costo . Variedades homogéneas apropiadas para mecanización, uso de producto en la agroindustria Desventajas de la selección masal . Relativamente de costo alto . Variedades de reducida base genética, por lo que puede ser susceptible a factores bióticos y abióticos adversos
  14. 14. Selección surco-panoja-espiga .Seleccionar unos 200 plantas en función a uno o mas criterios . Trillar individualmente y conservar la semilla en una bolsa individual . Registrar las unidades . Sembrar unidades en surcos simples o multiples . Probar la progenie .. Seleccionar entre surcos y dentro los surcos
  15. 15. Ventajas de la selección surco panoja . Permite seleccionar por genotipo (prueba progenie) • Preciso • Variedades homogeneas que pueden ser apropiadas para condiciones ambientales esables Desventajas de la selección surco-panoja . Costo alto . Variedades de escasa base genética
  16. 16. METODOS CON HIBRIDACIÒN: Hibridacion natural o abierta: Combinaciones favorables que pueden ser aprovechadas para seleccionar las mejores Hibridacion dirigida: Intencionada, planificada Punto de partida será la creación de variabilidad, y el manejo de las progenies. Lo importante es crear variabilidad, y sobre todo determinada variabilidad que nos interesa (dirigida) La variabilidad se genera a través de cruzas, estas cruzas pueden ser: Cruzas simples, entre dos variedades o Líneas puras que originan un F1 uniforme y completamente heterocigótico (sin varianza genética pero con varianza ambiental) . Cruzas planta a planta (madre por padre) para estudios de herencia y selección Cruzas entre plantas y población (solo para fines de mejoramiento
  17. 17. METODOS CON HIBRIDACIÒN: Cruzas simples, Un ejemplo podría sería el cruzamiento de 2 variedades de trigo que difieran en 21 genes. - Nº loci heterocigóticos en F1 = 21 - Gametos distintos en F1 = 2n = 2.097.152 - Genotipos distintos en F2 = 3n = 10.460.353.203. -Genotipos distintos en F2 = 4n = 4,398.046.511.104 Aquí se muestra el poder de la recombinación Tiene limitaciones por la cantidad enorme de genotipos probables y la cantidad de terreno y mano de obra requerida Para cultivar un número significativo de plantas de la F2 a fin de tener todos los posibles genotipos serían necesario aproximadamente 20.000.000 hectareas.
  18. 18. METODOS CON HIBRIDACIÒN: Cruzas dobles, o F1ab x F1cd, (también llamadas cruzas TOP) Se necesita una mayor cantidad de semilla para que todos los genotipos posibles de obtener estén presentes en la F2. La finalidad es combinar genes presentes en 4 progenitores y concentrarlos en una o pocas lineas. Cruzas Múltiples, o de máxima recombinación, ej. AxBxCxD Las cruzas entre materiales heterocigóticos tiene sentido porque se incrementan las probabilidades de romper grupos de ligamientos en caso de que un factor favorables este ligado a otro desfavorable.
  19. 19. Cruzamiento con emasculación o simplemente polinización El primero es mas preciso y el segundo se aplica cuando el trabajo de emasculación es moroso. Obtención F1 Obtención F2 hasta F8-F9 Orden cruza Registro de progenies por ciclo o año Orden de las progenies Características de las progenies Registro de genealogía por cada generación Selección según criterios de interés Para precocidad el criterio de selección podría estar dado por el número de días a las distintas fases fenológicas, principalmente floración y madurez.
  20. 20. Método Genealógico o de pedigrí: El método se basa en el registro genealógico de la progenies. En decir, el árbol genealógico de la progenies hacia su ancestro o descendencia. Implica llevar registro de progenitores, progenies seleccionados Normalmente las parcelas se llevan en las mejores condiciones posibles de cultivo (fertilización, riego si fuera necesario) de modo de observar la mejor expresión genética de los individuos Las condiciones estresantes tiende a reducir la varianza fenotípica.
  21. 21. MEJORAMIENTO POR PEDIGRI Cruzamientos por emasculación y polinización dirigida A/B A/B//C A/B//C/D Número de progenitores Base Genética Progenitores elites Selección en las descendencias Líneas Elites Variedades Progenitores potenciales Cruzamientos entre líneas elites
  22. 22. Método Pedigri •Selección de plantas en F2, F3, F4…… + Eliminación de caracteres indeseadas + Obtención de líneas homozigoticas en F8, F9 • Evaluación de líneas - Ensayos preliminares de rendimiento - Ensayos avanzados de rendimiento  Líneas promisorias que pueden ser considerados como: Progenitores potenciales si no satisface y por otra, Futuras variedades si es que son de buen rendimiento
  23. 23. Nomenclatura- Registro Germoplasma básico 29/0/0/0 Selección (SP-29)/1/ Recombinaíón después de selección (SP-29)/1/1/ Numero de recombinaciones del germoplasma básico (SP-29)/1/2/3/
  24. 24. Nomenclatura Desarrollo de Líneas y formas de registrar material, hay varios sistemas: L29AS13, AS1> . Selección de plantas de interes dentro de la población . Evaluación y selección de progenies . Selección de plantas superiores L29AS1 3, AS1> 14-3-1. . n
  25. 25. MEJORAMIENTO-PEDIGRI Ventajas: Caracteres oligogénicos Progenitores élites Progreso rápido Desventajas: Base Genética reducida Ciclos largos de selección-recombinación Progreso puede alcanzar un techo No muy eficiente para caracteres poligénicos
  26. 26. METODO DE RETROCRUZAS: Se tiene progenitores recurrente y donante. Se utiliza para: Incorporar algún carácter que le falta a una buena variedad y ‘últimamente la incorporación de transgenes a genotipos agronómicamente destacados. El método proporciona un alto grado de control genético sobre las poblaciones. Se necesita estar seguro de las bondades del genitor RECURRENTE. El/los carácter /es a transferir deben conservarse con intensidad después de muchas cruzas. Se deben realizar las suficientes retrocruzas para recuperar el genitor recurrente.
  27. 27. Método que usa básicamente la retrocruza partiendo de una variedad de amplia adaptación, se le incorporan distintos genes mayores de resistencia a enfermedades. El esquema es simple, pero su implementación requiere de autofecundaciones previas a la retrodcruza. AxB Aquí A es progenitor recurrente AB x A y B es progenitor donante AB x A Si la idea fuera convertir dulce a la quinua Real que es amarga, el método se `presta muy bien, pero el carácter es recesivo, por lo que se requiere un ciclo de autofecundación para obtener dulces y luego retrocruzar.
  28. 28. Método de Descendiente Único (Single seed descendent ó SSD): Para ahorro de trabajo y superficie de campo, este método que se ha aplicado en cebada cervecera y soja Consiste en tomar un grano de cada planta en la generación F2 para pasar a la F3 y así sucesivamente. Algunas ventajas, como no se necesita semilla hasta el final, pueden sembrarse los granos en pequeñas macetas en invernadero, y acortar el número de años por adelantamiento de generaciones. Se puede aplicar la selección en contra, no tomando granos de las plantas que presentan características desfavorables.
  29. 29. Cultivo de anteras •Selección de plantas Aplicable en especies que no son autocompatibles o que son poliploides y volverlos diplloides Evaluación Evaluación de líneas -Ensayos preliminares -Ensayos avanzados Líneas promisorias Progenitores potenciales Futuras variedades
  30. 30. MEJORAMIENTO POBLACIONAL 1. Seleccíón de plantas dentro una población 2. Evaluación de las progenies seleccionadas Unidad de Selección debe estar definida 3. Recombinación de las seleccionadas Unidad de Recombinación
  31. 31. EL MEJORAMIENTO POBLACIONAL POR SELECCION RECURRENTE Proceso en 3 etapas: 1. Creación de las poblaciones base 2. Mejoramiento de las poblaciones por la realización de ciclos de selección recurrente 3. Desarrollo (selección) de líneas El ciclo de selección recurrente tiene 3 fases: - Producción del material vegetal fuente - Evaluación para seleccionar los mejores genotipos - Intercruzamientos de los genotipos seleccionados
  32. 32. MEJORAMIENTO POBLACIONAL Ventajas: - Incrementa las probabilidades de recombinación : nuevas asociaciones de genes - Aumenta la frecuencia de genes favorables - Rompe los bloques de ligamiento de genes - Ciclos cortos de Selección-Recombinación - Eficiente para caracteres poligénicos Desventajas: - Mejoramiento paulatino - Medio-Largo plazo

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