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7/30/2019 Hibridacin teocintle-maz, Cinega, Jal; sep 2013
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Hibridacin natural intensivaentre teocintle y maz en la
regin Cinega, Jal., Mx.
Fausto R. Inzunza MascareoJuan Larios Romero
Alfredo Martnez Urrea
Guadalajara, Jal. sep 2013.
Universidad Autnoma ChapingoDireccin de Centros Regionales Universitarios
Centro Regional Occidente
Seminario Interno CRUOC
Observaciones de campo y su contexto acadmico.
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1. Problemtica del cruzamiento teocintle-maz.San Miguel Zapotitln, Oct 2012
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Aspectos de planta de teocintle en lotes de maz.
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Lotes de maz invadidos por teocintle.
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Secuencia de mazorcas desde maz hasta teocintle.
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Planta con caractersticas dominantes de teocintle.
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Insercin de ramas en los nudos.
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Aspectos de protomazorca.
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Aspectos de grano.
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Caripsides ciclo agrcola PV 2012
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Problemtica del cruzamiento teocintle-maz
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G. N. Collins 1921 Teosinte enMexico The Journal of Heredity
Foto: Chalco, Mx
Colecta: oct 2012Foto: Poncitln, Jal.
2. Principales hiptesis sobre el origen del maz.
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Grupo de Gentica Vegetal de 1932; Cornell University.
Rollins Adams Emerson(1873-1947)Demostr
las leyes de Mendel enfrijol
Barbara Mc Clintock(1902-1992)
Citogentica de maiz,premio Nobel Fisiologay Medicina 1983
Charles R Burnham (1922-1995)Citogentica y fitomejoramiento;
Profesor de Genetica en laUniversidad de Minnesota por
34 aos
Marcus Morton Rhoades(1903-1991)
Gentica y Citogentica demaz. Presidente del Dpto deBotnica de la U. de Indiana.
George W. Beadle (1903-1989)Profesor de Gnetica U. Harvard
y Stanford. Ho:un gen, una
enzima; Premio NobelFisiologa y Medicina 1958.
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Teosinte ear (left), modern maize ear (right), and their F1 hybrid (center).
Doebley J Genetics 2001;158:487-493
Copyright 2001 by the Genetics Society of America
Trabajo de George Beadle: Qu similitudexiste entre los genes de maz y teocintle, as
como entre sus cruzas??
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Conclusiones de Emerson-Beadle en 1932.
1. Los teocintles se pueden clasificar en grupos
segn el comportamiento cromosmico de sushbridos con el maz.
2. Los hbridos entre maz y teocintle tipoChalco son completamente frtiles y muestrandistancias de ligamiento entre los genesiguales al maz.
3. El teocintle anual mexicano es la mismaespecie que maz y es ancestro del mismo.(idea expuesta por otros autores desde 1877,con evidencia a partir de Emerson-Beadle)
4. Un pequeo nmero de mutaciones
principales (4 o 5)podra haber convertido alteocintle en maz.
?Si genticamente son lo mismo maz y teocintle
porqu son tan grandes las diferencias morfolgicas;destacadamente en el fruto (protomazorcas)?
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Planteamiento de Paul C. Mangelsdorf 1939.
1. El ancestro del maz cultivado fue una forma
silvestre de maz tunicado de Amrica del Surahora extinto.
2. El teocintle es producto de la cruza entreTripsacumy maz.
3. Las hibridaciones entre el maz y sus parientesfueron resultado de una evolucin explosiva quedio lugar a una diversidad de variedades y formassin igual en cualquier otra planta cultivada.
4. Maz pudo haber sido domesticado ms de unavez en Mxico y Amrica del Sur a partir dediferentes razas geogrficas de maz silvestre.
?Si Tripsacumy maz son los progenitores
del teocintle, porqu tienen tan baja tasa decruzamiento entre s?
Paul C. Mangelsdorf(1899-1989)
Agrnomo y Botnico,Genetista de Maz,
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Some of the participants in George Beadles teosinte hunt in Mexico City in 1971.
Doebley J Genetics 2001;158:487-493
Copyright 2001 by the Genetics Society of America
GeorgeBeadle
RobertGray
TedCochrane
Robert I.
Brawn
DavidGalinat
L. F.Randolph
WaltonGalinat H. Garrison
Wilkes
HughIltis
Phillip
Eugene
? Porqu no encontraron en Mxico los mutantesnaturales de teocintle que revelaran los pasosevolutivos a maz?
KentFlannery
AdemsExploraronlas laderasresecas del
valle delRo Balsas
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Some of the participants in the 1972 corn conference at Harvard University.
Doebley J Genetics 2001;158:487-493
Copyright 2001 by the Genetics Society of America
GeorgeBeadle
Paul C.Magelsdorf
Ramana
Tantravahi
H. GarrisonWilkes
William
Davis
BanerjeeUmesh
BarghoornElso
GalinatWalton
? Fue esta conferencia un parteaguas en elplanteamiento dominante sobre el origen del maz?
Hugh Iltis
Adems (foto)
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1. El maz y el teocintle comparten el mismo
nmero de cromosomas y su morfologa essimilar o idntica, por lo que su cruzamientoes totalmente posible y frtil.
2. Los anlisis de la herencia de los caracteresmorfolgicos que distinguen maz y teocintlehan identificado unos pocos loci de gran efectoque parecen representar innovaciones clavedurante la domesticacin del maz; seencuentran en cinco regiones cromosmicas yconstituyen un quinto del genoma total delmaz
3. Los anlisis moleculares identificaron unaforma de teocintle (Zea maysssp. parviglumis)como el progenitor del maz, con totalsimilitud citolgica.
Fuente:1999; Doebley J, 2004; Hill, J. D. and J. F. Doebley 1999
John Doebley, University of Wisconsin, Madison WI.The Doebley Lab, Genetics Departament.
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Clasificacin actual de teocintle y sus parientes
Grupo Especie
Zea maysspp mays
Zea maysspp mexicana
Zea maysspp parviglumisIltis y Doebley
Zea maysspp huehuetenanguensis
Zea(Especiesdistintas dentro delGenero Zea)
Zea luxur iansZea diploperennis
Zea perennis
Zea nicaragensis
?Si genticamente maz y teocintle son iguales osimilares, las diferencias morfolgicas puedenatribuirse a tensiones ambientales extremas?
Fuente: Iltis, Doebley J, 1980; Doebley J. 1990
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Fuente The emergence of Agriculture by Bruce D. Smith, 1995
Cules fueron los cambios de
forma fundamentales?
?
3. Cambios morfolgicos de teocintle en transicin a maz
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Fuente The emergence of Agriculture by Bruce D. Smith, 1995
a. Elongacin
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b. Anamorfosis
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Formas evolutivas de teocintle a maz
Elonga
cin
Anamorfosis
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Reduccin o inhibicin de hijos
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Inhibicin de yemas en ramas basales.
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Preponderancia en desarrollo de ramas centrales.
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Dominancia del sexo femenino en frutos hermafroditas.
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Dominancia del sexo masculino en las espigas.
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1 y 1=2hileras
2 y 2=4hileras
Fusin de mazorcas y prdida de lignina del caripside.
F i d did d li i d l l d l
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4 y 4=8hileras
4 y 4=8hileras
Fusin de mazorcas y prdida de lignina de las glumas del grano.
6 y 6=12hileras
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Preponderancia en el desarrollo de una mazorca por rama.
Mazorcaprincipal
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Posicin apical de mazorca en las ramas.
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No elongacin de entrenudos de las ramas.
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Cobertura de mazorca por la totalidad dehojas de la rama (ahora brcteas)
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Inhibicin de todas las yemas laterales excepto las centrales
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Emisin de races adventicias de nudos inferiores.
4 reas de distribucin en Mxico
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Fuente: CONABIO 2009.
4. reas de distribucin en MxicoRegistro de poblaciones de teocintle.
El 83% de los registrosse concentra en: Jal.,Mich., Gro. y Edo. Mx.
Figure 1. Models of the current distributions of the wild teosintes, parviglumis and mexicana.
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Hufford MB, Martnez-Meyer E, Gaut BS, Eguiarte LE, et al. (2012) Inferences from the Historical Distribution of Wild andDomesticated Maize Provide Ecological and Evolutionary Insight. PLoS ONE 7(11): e47659. doi:10.1371/journal.pone.0047659
http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0047659
Zea mays spp parviglumis
http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0047659http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.00476597/30/2019 Hibridacin teocintle-maz, Cinega, Jal; sep 2013
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Zea mays spp parviglumis
Fuente: Hufford, M.B., et al2012.
Zea mays spp mexicana
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Zea mays spp mexicana
Fuente: Hufford, M.B., et al2012.
Figure 3. Overlapping models of the current distributions of primitive maize landraces.
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Hufford MB, Martnez-Meyer E, Gaut BS, Eguiarte LE, et al. (2012) Inferences from the Historical Distribution of Wild andDomesticated Maize Provide Ecological and Evolutionary Insight. PLoS ONE 7(11): e47659. doi:10.1371/journal.pone.0047659
http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0047659
5. Conclusiones
http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0047659http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.00476597/30/2019 Hibridacin teocintle-maz, Cinega, Jal; sep 2013
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5. Conclusiones
1. El principio de continuidad propio de las formas
morfolgicas es evidente y observable a simple vista y sesintetiza en la elongacin y la anamorfosis
2. La anamorfosis parece ocasionar en forma concatenada yen el mismo proceso, el acortamiento paulatino y supresinde ramas, la elongacin longitudinal de la planta y la fusin
de protomazorcas en una mazorca integradora nica; ellodeber quedar plasmado en regiones polimrficas delgenoma
3. Una posible causa de la anamorfosis sera una recurrentetoxicidad por cido sulfhdrico producto del estrs oxidativo
milenario, propio de los vasos lacustres caractersticos delEje Neovolcnico, y en vegas saturadas de ros en la SierraMadre del Sur.