Mejoramiento genetico de alogamas

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.