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Mejoramiento genetico de plantas alogamas

Metodos de mejoramiento
by

junior QUINTANA

on 5 December 2013

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Transcript of Mejoramiento genetico de plantas alogamas

MEJORAMIENTO DE PLANTAS ALOGAMAS
Teoría de Hardy Weinberg
“ En una población grande panmitica y en ausencia de fuerzas evolutivas que la afecten, las frecuencias génicas y genotípicas se mantienen constantes generación tras generación ”
Ejemplo:
Consideremos una población hipotética en la cual P, H y Q correspondan a las frecuencias fenotípicas de los individuos en la población.
Conociendo las frecuencias genotípicas, podemos calcular las frecuencias génicas, es decir, la proporción con la que aparecen los alelos en la población para un locus determinado.
p = P + ½ H

Siendo, p (Frecuencia Genica); P (Frecuencia del Homocigoto “recesivo o dominante”) ; H (Frecuencia de Heterocigotos)
Para el Gen RR:

p = P + ½ H
p = 0.16 + ½ 0.48
p= 0.40


Para el Gen rr:

q = P + ½ H
q = 0.36 + ½ 0.48
q= 0.60
Esta población, puede polinizarse con cualquier individuo de si misma.




p2 = 0.16 2pq= 0.48 q2 = 0.36
Los valores de las frecuencias genotípicas son iguales a las frecuencias genotípicas esperadas en la generación filial, encontrándose en equilibrio y por tanto mantiene su estructura constante a través de las generaciones.
Población: Una comunidad reproductiva de organismos de reproducción cruzada y reproducción sexual que comparten un mecanismo conjunto de genes, caracterizada por frecuencias génicas y genotípicas ajustadas a las condiciones prevalecientes
Poblaciones Alogamas
Población panmíctica: La fecundación es al azar. Si no hay superioridad selectiva, las frecuencias genotípicas de un locus tienden a mantenerse generación tras generación.
Poblaciones de plantas alógamas: No son poblaciones panmícticas perfectas por que no son infinitas, la fecundación no es totalmente al azar y las proporciones relativas de autogamia y alogamia varían, con la especie, con el genotipo dentro de la especie y con el medio ambiente, además de la selección natural que actúa diferentemente sobre los distintos genotipos
En el conjunto de las plantas alógamas se reúnen especies vegetales que presentan características distintas. Los métodos de mejora aplicables variarán según estas características. Las plantas alógamas pueden ser: hermafroditas, monoicas y dioicas.
La mejora genética en una población alógama se basa en dos hechos principales:
la elección de los individuos que han de originar la generación siguiente (selección)
la forma por la cual dichos individuos seleccionados se han de cruzar entre sí para formar la descendencia que constituirá la generación siguiente (sistemas de reproducción).
La combinación de las ambas variantes (selección y reproducción) da lugar a los distintos métodos de mejoramiento.
Mejoramiento de plantas Alogamas
1. Selección intrapoblacional
Selección Masal Simple.
Selección Masal Estratificada.
Selección Masal antes del Florecimiento.
Selección planta por surco.
Selección entre y dentro de familias de medios hermanos.
Selección entre y dentro de familias de hermanos completos.
Selección entre y dentro de familias endogámicas S1 o S2.
Selección recurrente por h.c.g. o h.c.e. (variedades sintéticas).
 
2. Selección interpoblacional
Selección Recurrente Recíproca en familias de medios hermanos.
Selección Recurrente Recíproca en familias de hermanos completos.
Metodos de mejoramiento
INTRAPOBLACIONAL

Busca mejorar el comportamiento por sí misma de una determinada población. Existen dos tipos: la masal, basada principalmente en el fenotipo de plantas individuales y la selección que utiliza algún tipo de estructura familiar o prueba de progenie.

Selección masal simple
Consiste en seleccionar un numero de plantas de una población aislada, heterocigota y heterogénea, con alta varianza genética de tipo aditivo. Se cosecha su semilla, se mezcla y esta constituye la semilla para la siguiente generación.
Selección Masal Estratificada
Consiste en una selección mas eficiente mediante el uso de un esquema que permita un cierto control sobre la heterogeneidad del suelo.
Selección Familiar con Prueba de Progenie
Se usa la Prueba de Progenie con el fin de mejorar la eficiencia de la selección. La Prueba de Progenie se define como la evaluación del genotipo de los progenitores con base en el fenotipo de sus progenies. Después de la obtención y evaluación de las progenies se identifican los progenitores superiores que dieron origen a esas progenies y estos se utilizan en la obtención de la siguiente generación mejorada.
Selección entre y dentro de familias de medios hermanos
El método consiste en la evaluación y selección de progenies de medios hermanos y después la selección de las mejores plantas dentro de las progenies seleccionadas.
Selección entre y dentro de familias de hermanos completos
Las familias de hermanos completos corresponden a la descendencia del cruzamiento entre dos plantas. En una población en vía de mejoramiento, se pueden obtener muchas progenies de hermanos completos a través del cruzamiento entre dos plantas, así: 1x2, 3x4, 5x6, 7x8, etc. Por consiguiente, 200 familias de hermanos completos son obtenidas de 400 plantas de la población. Estas familias pueden ser evaluadas y usadas para selección.
Selección entre y dentro de familias endogámicas S1 o S2
El uso de familias endogámicas (obtenidas por autofecundación) en el mejoramiento de poblaciones es recomendado para caracteres de baja Heredabilidad, porque la endogamía hace aumentar la varianza genética entre familias y conduce a un aumento del progreso esperado por selección.
Selección recurrente Fenotipica (S.R.F)
El fenotipo de las plantas S0 constituye la unidad de selección (no es necesario autofecundar las plantas). Este método aplica para caracteres de alta heredabilidad (resistencia a plagas, enfermedades, composición química de granos, altura de la planta, etc.). Se basa en la varianza genética aditiva y no necesita probador.

Selección Recurrente Genotípica (S.R.G)
Es un método para obtener Variedades Sintéticas superiores.
Variedades sintéticas
Constituyen poblaciones heterocigotas y heterogéneas resultantes de la recombinación de gametos de genotipos seleccionados por su alta h.c.g. Por lo general, tales generaciones de síntesis o recombinaciones se realizan en lotes aislados.
Se autofecundan plantas S0, luego forman lotes de desespigamiento de los cruzamientos linea (S1) por variedad (CLV), luego se hacen ensayos de rendimiento, se seleccionan las mejores lineas endocriadas S1 y finalmente, se mezcla el mismo numero de semillas obtenidas de la S1 para ser recombinadas y producir la generación de síntesis cero (sin 0).
Selección recurrente recíproca en familias de medios hermanos
Es un procedimiento útil para mejorar la respuesta heterótica entre dos poblaciones, aprovechando simultáneamente la varianza genética aditiva y no aditiva. Selecciona simultáneamente por h.c.g. y h.c.e. y necesita dos probadores (una población es probadora de la otra).
Selección recurrente recíproca en familias de hermanos completos
Es idéntico al anterior, con la diferencia de que aquí se evalúan familias de hermanos completos en vez de medios hermanos. La principal ventaja es que sí se identifican familias superiores, estas se pueden reproducir pues se dispone de semilla de ambos padres.
El área del lote debe ser de 2500 m2. 52 surcos de 50 m de largo y 80 cm de ancho para lograr una población de 50.000 plantas.
Pasados 20 a 25 días, de debe realizar un raleo dejando 2 plantas por sitio con las mejores características.
Al momento de la madurez, y previo a la selección deben cosecharse por separado los surcos que rodean el experimento para reducir el efecto borde.
Separación en sublotes, selección de las mejores plantas (prolificas, mas de dos mazorcas por planta).
Si la selección de las mazorcas se realizo visualmente o pesándolas sin desgranar, se sugiere eliminar la semilla de la punta y base de cada mazorca y utilizar solo la de la parte central, que sera la mejor formada y de tamaño grande y uniforme.
La selección recurrente Genotipica de divide en:

1. Selección Recurrente para h.c.g. (S.R.h.c.g.):
Se usa para caracteres cuya heredabilidad es debida a genes con efecto aditivo, muy afectados por el ambiente y por ende con heredabilidad baja. Requiere autofecundar y cruzar los genotipos con un probador de amplia base genetica para evaluar la h.c.g.

2. Selección Recurrente para h.c.e. (S.R.h.c.e.):
Es idéntico al método anterior, sólo que el probador es de estrecha base genética como por ejemplo una linea autofecundada. Se basa en genes heteróticos (varianza genética no aditiva).
INTERPOBLACIONAL
GRACIAS

HIBRIDACION ENTRE LINEAS ENDOCRIADAS
El propósito de la endocria en el mejoramiento de plantas alogamas, es el aislamiento de biotipos (lineas), que pueden ser utilizados en la producción de combinaciones híbridas.
Consiste en una seria de autocruzamientos y selecciones del material vegetal hasta el almacenamiento de homocigosis en la linea.
Evaluación de lineas endogamicas

La evaluación se realiza con base en el comportamiento de las lineas en combinaciones híbridas

1- Top-Cross (cruzamiento linea X variedad): Consiste en el cruzamiento de cada una de las lineas endogamicas con un probador de amplia base genética. Esto representa una prueba por (h.c.g) "promedio del grupo lineas".
2- Cruzamientos dialelicos: Se define como la desviación de un cruzamiento particular de dos lineas, de lo esperado de sus habilidades combinatorias generales. En general, aquellas lineas que han sido seleccionadas por su h.c.g en el Top-cross son escogidas para probarlas nuevaente en el cruzamiento dialelico y asi, obtener informacion de la habilidad combinatoria especifica para producir hibridos simples superiores.
Tipos de híbridos producidos con lineas endocriadas
Las lineas endocriadas, son las unidades fundamentales en un programa de producción de semillas híbridas. Las lineas endocriadas son poco productivas, pero los híbridos debido al vigor, son mas productivos que las variedades o las variedades mejoradas.
Top Cross: Cruzamiento de una linea endocriada por una variedad de amplia base genética. Son poco utilizadas a nivel comercial pero son utilizadas ampliamente en programas de evaluación de lineas para la utilización en híbridos.

Híbrido simple: Obtenido mediante el cruzamiento de dos lineas endocriadas. En general es mas productivo que los otros tipos de híbrido, presentando mayor uniformidad en plantas.
Híbrido simple modificado: Se utiliza como progenitor femenino el híbrido entre dos progenies afines de la misma linea y como progenitor masculino otra linea.

Híbrido triple: Se obtiene del cruzamiento entre un híbrido simple y una linea. La linea polinizadora debe ser lo suficientemente vigorosa para poder ser sembrada intercaladamente al híbrido simple y producir polen suficiente para garantizar una buena producción.
Híbrido doble: es el híbrido mas utilizado, obtenido del cruzamiento de dos híbridos simples, incluyendo por lo tanto cuatro lineas endocriadas.

Híbrido múltiple: es producido mediante la utilización de 6, 8 o mas lineas. Su principal ventaja reside en la mayor variabilidad genética que puede resultar en una mayor adaptación.
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