mejoramiento genetico de alogamas
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MEJORAMIENTO
GENÉTICO DE
ALÓGAMAS
Mercedes Rivas
Fitotecnia 2009
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Especies alógamas:
ALFALFA, TRÉBOL BLANCO, TRÉBOL ROJO, LOTUS
DACTYLIS, FALARIS, FESTUCA, RAIGRÁS
GIRASOL, MAIZ, SORGO*, CENTENO, REMOLACHA
CEBOLLA, MELÓN, PEPINO, SANDÍA, ZANAHORIA, ZAPALLO, REPOLLO, COLIFLOR
EUCALYPTUS, PINOS
MANZANA, PERAL, CIRUELO, ALMENDRO, NOGAL, OLIVO, VID
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Bases genéticas:
Individuos heterocigotas
Poblaciones diversas
Equilibrio Hardy – Weinberg
Depresión por endocría
Heterosis
En el mejoramiento genético se pueden explotar todos los efectos genéticos
Siempre se debe recuperar la heterocigosis
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TIPOS DE CULTIVARES:
Variedades de polinización abierta (VPA)
Variedades sintéticas (VS)
Híbridos (simples, dobles, triples)
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Mejoramiento de poblaciones:
Objetivo: incrementar las frecuencias
génicas de las características deseadas.
Selección fenotípica de plantas o
Selección genotípica – mediante la
realización de pruebas de progenie.
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VARIEDADES DE
POLINIZACIÓN ABIERTA
Población seleccionada que se mantiene bajo
polinización libre.
Se seleccionan a partir de poblaciones
heterogéneas:
- Variedad local
- Variedad de polinización abierta
- Poblaciones provenientes de cruzamientos
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Selección masal:
Se seleccionan individuos por los caracteres deseables.
El número de individuos seleccionados podrá ser del orden de: 50 – 100 – 400.
Se cosechan “en masa” o “en bulk” las semillas de los individuos seleccionados.
Se siembran en la siguiente generación.
Recombinación: NUEVA POBLACIÓN: PUEDE CONSTITUIR UN CULTIVAR VPA
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Al seleccionar por fenotipo:
Sólo controlamos a las plantas madres.
La heredabilidad estimada se reduce a la
mitad.
Para caracteres de baja heredabilidad, el
progreso genético es lento.
La selección previa a la floración,
incrementa la heredabilidad y la respuesta
a la selección.
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Selección masal estratificada:
Se realiza para reducir el error
experimental generado por la diversidad
ambiental del campo experimental donde
se selecciona.
Se divide el área en pequeñas parcelas o
cuadrículas y se selecciona el mejor
individuo de cada una de ellas.
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SELECCIÓN MASAL
ESTRATIFICADA
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Selección por Prueba de
progenie:
EVALUACIÓN DE FAMILIAS DE MEDIOS HERMANOS.
- Mínimo de familias (progenies): 25 – 50
- Se utilizan repeticiones
- Evaluación de las progenies – para estimar el valor de las plantas madres.
- Se seleccionan las plantas que dieron las mejores progenies (mayor ACG). Se toman las semillas guardadas para constituir la nueva población.
- Recombinación: nueva población: puede constituir un Cultivar VPA.
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PRUEBA DE
PROGENIES –
MEDIOS
HERMANOS
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Selección recurrente:
Método de mejoramiento cuyo objetivo es
el incremento de las frecuencias génicas
de los alelos deseables de características
cuantitativas, mediante ciclos repetidos
de selección.
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PORCENTAJE DE ACEITE
EN MAÍZ A TRAVÉS DE
CICLOS DE SELECCIÓN
RECURRENTE
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50 GENERACIONES DE SELECCIÓN SOBRE EL CONTENIDO DE
ACEITE EN MAÍZ
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ESQUEMA DE
SELECCIÓN
RECURRENTE
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Otros métodos de selección:
Evaluación de progenies provenientes del cruzamiento de las plantas seleccionadas con un tester (ACG).
Evaluación de progenies provenientes de cruzamientos dirigidos entre pares de plantas seleccionadas - Progenies de hermanos enteros.
Evaluación de progenies provenientes de la autofecundación de las plantas seleccionadas. Progenies S1, para eliminar recesivos y fijar alelos.
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La mayoría de los cultivares de forrajeras
alógamas son VPAs: Zapicán (T. blanco), L.E. 284
(raigrás), San Gabriel (L. corniculatus), etc. En
Bromus auleticus el cultivar Potrillo es una VPA.
Aunque no las denominan VPAs – la mayoría de
los cultivares de especies forestales son VPAs.
En hortícolas existen VPAs como por ejemplo en
cebolla la Pantanoso del Sauce.
En cultivos extensivos: INIA Butiá (Girasol), INIA
Surubí (Sudangrás)
CULTIVARES VPA EN URUGUAY
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VARIEDADES SINTÉTICAS
Población de polinización libre,
sintetizada por hibridación en todas las
combinaciones posibles de un número de
genotipos seleccionados (4 a 10 líneas
endocriadas o clones) por ACG y que se
mantiene por semillas.
Se constituyen a partir de genotipos
reproducibles – por eso LE o clones.
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Proceso de obtención de VS
Selección preliminar de LE o clones
Selección por ACG (policruza o prueba de progenie con uso de tester)
Policruza de los progenitores seleccionados: Obtención de Sintética 1
Libre polinización de la Sintética 1: Obtención de la Sintética 2
De Sintética 2 se obtiene Sintética 3 y así sucesivamente.
Normalmente sale al mercado la Sintética 2.
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Policruza: estima ACG
Evaluación de las progenies provenientes del
cruzamiento de cada LE o clon con las otras
LE o clones seleccionados.
Es muy importante que ocurran todos los
cruzamientos posibles y que no ocurra
autofecundación de la LE o clon evaluado.
Se requiere de aislación y de repeticiones.
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Ejemplo: policruza de 5 padres
P1 P2 P5 P3 P4
P3 P4 P2 P5 P1
P5 P1 P4 P2 P3
P2 P3 P1 P4 P5
P4 P5 P3 P1 P2
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Seleccionados los mejores clones o LE, se realiza una policruza entre ellos, obteniéndose semilla Sintética 1 – que presenta heterosis.
“En teoría” con una generación de polinización libre de la Sintética 1 se llega al equilibrio H-W y se obtiene Sintética 2. A veces son necesarias más generaciones de libre polinización para estabilizar la población.
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POLICRUZALíneas seleccionadas:
1, 3, 5, 7,11
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PROCESO
DE
CREACIÓN
DE UNA
VARIEDAD
SINTÉTICA
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Cultivares VS en Uruguay
Festuca arundinacea cultivar Tacuabé
Maíz: INIA Redomón
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Se debe mantener la Identidad y reproducibilidad
del cultivar.
Se deben evitar procesos de deriva génica (cuidar
tamaño de población), las migraciones (aislando
de forma adecuada), y evitar la acción de la
selección natural.
Mantenimiento varietal
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Mantenimiento de una VPA
• Evitar mezclas mecánicas
• Aislación
• Tamaño adecuado de población
• Selección masal: eliminación de fuera de tipo
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Mantenimiento de una VS
• Evitar mezclas mecánicas
• Aislación
• Progenitores por separado
• Reconstitución de la VS
• Generación adecuada
• Tamaño adecuado de la población
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Individuos Poblaciones Heterosis Mantenimiento Costos
VPAs Heterocigo
tas
Diversas Menor Aislación,
tamaño de
población, H -
W
Menor
VSs Heterocigo
tas
Diversas
(menos que
VPA)
Mayor A partir de las
LE o de clones.
Mayor
Diferencias entre VPAs y VS
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BIBLIOGRAFÍA:
- Capítulo 10 Poehlman y Sleper: Mejoramiento
genético de cultivos de polinización cruzada
(hasta que comienza con mejoramiento de
clonales).
- Capítulo 11 Poehlman y Sleper: Mejoramiento
genético de cultivares híbridos.