Date post: | 08-Jul-2015 |
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MEJORAMIENTO
GENÉTICO DE
ALÓGAMAS
Mercedes Rivas
Fitotecnia 2009
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
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
TIPOS DE CULTIVARES:
Variedades de polinización abierta (VPA)
Variedades sintéticas (VS)
Híbridos (simples, dobles, triples)
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.
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
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
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.
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.
SELECCIÓN MASAL
ESTRATIFICADA
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.
PRUEBA DE
PROGENIES –
MEDIOS
HERMANOS
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.
PORCENTAJE DE ACEITE
EN MAÍZ A TRAVÉS DE
CICLOS DE SELECCIÓN
RECURRENTE
50 GENERACIONES DE SELECCIÓN SOBRE EL CONTENIDO DE
ACEITE EN MAÍZ
ESQUEMA DE
SELECCIÓN
RECURRENTE
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.
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
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.
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.
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.
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
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.
POLICRUZALíneas seleccionadas:
1, 3, 5, 7,11
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PROCESO
DE
CREACIÓN
DE UNA
VARIEDAD
SINTÉTICA
Cultivares VS en Uruguay
Festuca arundinacea cultivar Tacuabé
Maíz: INIA Redomón
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
Mantenimiento de una VPA
• Evitar mezclas mecánicas
• Aislación
• Tamaño adecuado de población
• Selección masal: eliminación de fuera de tipo
Mantenimiento de una VS
• Evitar mezclas mecánicas
• Aislación
• Progenitores por separado
• Reconstitución de la VS
• Generación adecuada
• Tamaño adecuado de la población
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
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.