Transcript Unidad IV Metodos de fitomejoramiento 2009
IV UNIDADAD
Contenido:
3. Métodos de fitomejoramiento 3.1. Mejoramiento Genético de cultivos autógamos 3.1.1. Concepto de cultivar 3.1.2. Importancia del método de polinización 3.1.3. Métodos del Mejoramiento Genético de cultivos autógamos.
3.1.3.1. Colecta de Germoplasma 3.1.3.2. Selección 3.1.3.3. Hibridación y procedimientos de selección posteriores.
3.1.3.4. Retrocruzamiento 3.1.3.5. Mejoramiento Genético Multilineal.
3.2. Mejoramiento Genético de cultivos de polinización cruzada (Alógamas) 3.2.1. Características vegetales que favorecen la polinización cruzada.
3.2.2. Métodos del Mejoramiento de cultivos de polinización cruzada.
3.2.2.1. Selección recurrente 3.2.2.2. Selección masal.
3.2.2.3. Cultivares sintéticos.
3.3. Mejoramiento Genético de cultivares Híbridos.
3.3.1. Origen del Mejoramiento Genético por Hibridación.
3.3.2. Endogamia en los cultivos de polinización cruzada.
3.3.3. Vigor Híbrido o Heterosis.
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OBJETIVOS
Al finalizar la unidad el estudiante será capaz de: 1.
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Identificar de manera consistente los diferentes métodos de mejoramiento genético de las plantas, para la toma de decisión en la aplicación del método apropiado tomando en cuenta la polinización que ocurre en plantas autógamas y alógamas.
Aplicar los principios correctamente del mejoramiento genético para la obtención de cultivares híbridos tomando en cuenta la endogamia y la heterosis. Ser pertinente en la toma de decisión en cuanto a los métodos a emplear en el mejoramiento genético de las plantas autógamas, alógamas y cultivares híbridos, en armonía con el medio ambiente.
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Mejoramiento Genético de cultivos autógamos
. Concepto de cultivar
CULTIVAR:
La tarea fundamental del mejorador de plantas es la de proveer a los agricultores de materiales vegetales que hagan uso eficiente de la energía solar, de los nutrientes y del agua disponible en el suelo de un ambiente determinado en la producción de alimentos o materias primas para la industria.
Ese material comercial
, y que ha sido obtenido como resultado de un largo proceso de selección se denomina “cultivar”. Los cultivares son: las líneas puras, los clones, los híbridos y las multilíneas. 26/04/2020 3
METODOS DE FITOMEJORAMIENTO POR SELECCION
MATERIAL BASICO
Poblacion de plantas a partir de las cuales se inicia un proceso de selección dirigida o artificial (Alta variabilidad)
SELECCIÓN . Solo si existen diferencias fenotipicas y genotipicas
Selección e hibridacion son apropiados
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METODOS DE FITOMEJORAMIENTO POR SELECCION
TIPOS DE SELECCION MASAL
SIMPLE: No hay control de la polinizacion
PASOS
SIEMBRA DE MATERIAL BASICO
LOS SELECCIONADOS SON ELITES
SE MESCLAN LAS SEMILLAS ELITES
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METODOS DE FITOMEJORAMIENTO POR SELECCION
a) b) SELECCIÓN MASAL CON CONTROL DE LA POLINIZACION Selección negativa :
eliminación de fenotipos indeseables antes e la floracion
Selección recurrente o fenotípica:
Con autofecundación forzada
METODOS DE SELECCIÓN INDIVIDUAL
Escoger distintos individuos Genera una linea pura por autofecundación 26/04/2020 6
METODOS DE FITOMEJORAMIENTO POR SELECCION
La selección en masal
se utiliza hoy en día para mejorar una población de plantas muy
heterogéneas separando tipos mezclados en la misma y haciendo que predominen los tipos deseados o bien para la conservación de una selección establecida
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FITOMEJORAMIENTO EN ESPECIES AUTOGAMAS
CARACTERISTICAS GENERALES DE LAS AUTOGAMAS Reproduccion por autofecundación hasta 4 % de F. Cruzada) Tendiente a la homocigosis (Dominante o recesiva) Mayor identificación entre fenotipo y genotipo Menor variabilidad genetica Selección mas fácil para obtener líneas puras pero con menos posibilidad de mejora No se acumulan mutaciones recesivamente favorables, ya que la autofecundación las somete a homocigosis quedando expuestas y eliminadas por selección natural Ejemplo de plantas autogamas
Frijol, Arroz, Sorgo, tabaco tomate, papa, café y algodón se comportan como autogamas y como alogamas(Autoalogamas) 26/04/2020 8
FITOMEJORAMIENTO EN ESPECIES AUTOGAMAS
a) b) c) d) e) SELECCIÓN EN AUTOGAMAS Selecion sobre caracteres cualitativos: genotipo Es efectiva sobre el Selección sobre caracteres cuantitativos : No es suficiente con un solo ciclo de selección METODOS DE SELECCIÓN EN AUTOGAMAS Selección masal, individual ( mas efectiva) ETAPAS DE LA SELECCIÓN INDIVIDUAL Selección positiva de plantas elite Prueba de progenie A (Siembra separada de semilla de cada planta elite en suelo homogeneo) Mejores progenies A Van a prueba de progenie B Mejores progenies B van a prueba de progenie C Los mejores progenie C pasaa prueba oficial de variedades
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METODOS DE MEJORA POR CRUZAMIENTO EN AUTOGAMAS A.
GENEALOGICO O DE PEDIGRI A.
Después de la hibridación de dos variedades se van seleccionando plantas elites desde la F2 durante varias generaciones hasta conseguir lineas homocigoticas a las que se les aplica las pruebas de A, B Y C(7 generaciones filiales) B.
Ver lamina 1
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MEJORAMIENTO POR RETROCRUZAMIENTO A.
Cruzamiento de progenitores diferentes A x B y continua con cruzamientos sucesivos de los hibridos con progenitores iniciales (AB xA) B.
ver Lamina 3
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A.
MEJORAMIENTO MASIVO COMUN A.
Despues de la hibridacion se realizan varias generaciones filiales ( Hsta 10)sin seleccionar planta elite, solamente multiplicando semilla y homogenizando, hasta obtener una planta homocigotica B.
Se seleccionan plantas elites a partir de de la F7 y se someten a las pruebas de progenie A, B Y C Ver lamina 2
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MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS
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CARACTERISTICAS GENERALES DE LAS ALOGAMAS Polinizacion cruzada Tendencia a la heterocigosis Menor identificacion entre genotipo y fenotipo Alta variabilidad genetica Mayor selección efectiva Proceso es mas complicada Se mantienen las frecuencias geneticas Acumulacion de mutacion recesiva desfavorable (no se expresan por la heterocigosis) Ejemplos : maiz, cacao, cebolla, pipian remolacha acña,
SELECCIÓN EN ALOGAMAS
Sobre caracteres cualitativos La abundancia de heterocigoticos Aa en alogamas entorpece la selección Alelos dominantes la selección es poco efectiva Alelos resecibos la selección es efectiva en un solo ciclo
Sobre caracteres cuantitativos La selección es compleja ya que el genotipo esta doblemente enmascarado(Dominancia y ambiente)
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MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS
METODOS DE SELECION EN ALOGAMAS
Selección masal Mejores resultados sobre caracteres cuantitativos Mas efectiva para alogamas que autogamas En alogamas la selección masal con control de polinizacion es mas efectiva que la selección masal simple
(Lamina 5)
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MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS SELECCIÓN INDIVIDUAL (En alogamas), no se agota la variabilidad en una sola selección y se repite dicha selección en las mejores progenies de las plantas A., B Y C lamina 3
METODOS DE SELECCIÓN INDIVIDUAL EN ALOGAMAS Metodo de semilla restante (Lamina 4 ) Mejoramiento por separacion Metodos para la selección sobre la capacidad conbinatoria (Selección recurrente) Selección recurrente sobre capacidada cmbinatoria general (Lamina 5 ) Selección recurrente reciproca (Lamina 6)
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MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS
LA CAPACIDAD O ACTITUD COMBINATORIA GENERAL
(CCG) Indicadores de genes favorables de una linea (Efectos aditivos)La CCG de cada linea se determina mediante ensayos de rendimiento de los mestizoz Los de mayor rendiento corresponden a las lineas con mejor CCG
CAPACIDADCOMBINATORIA ESPECIFICA (CCE)
Indicadora de interrelaciones favorables entre lineas (Efecto no aditivos como dominancia, interacciones geneticas Ejemplo: Cruzamiento entre lineas produce cruzamiento simple el CCE se evalua mediante ensayos de rendimientos
SELECCIÓN RECURRENTE
Metodo de mejoramiento diseñado para concentrar los genes favorables dispersos entre numerosi}os individuos, mediante selección de cada generacion
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Selección recurrente, sobre capacidad combinatoria general
Lamina 5
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Selección recurrente reciproca
Lamina 6
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MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS
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METODO DE SEMILLA RESTANTE
Seseleccionan plantas elites en el material basico (Primer periodo vegetativo) La semilla de las plantas elites se divide en dos partes, con una parte se realiza la progenia A, sin recoger la semilla de dicha prueba (Segundo periodo vegetativo) Se siembra la prueba de progenie A (Tercer periodo vegetativo) Las plantas d la progenie A s fecundan entre si reciprocamente y la semilla producida se divide en dos partes Prueba de progenie B(Cuarto periodo vegetativo) Otra parte para la prueba de progenie B (según los resultados de la progenie B), donde se realiza libre fecundacion reciproca (Quinto periodo) Se procede a las pruebas de progenie C 26/04/2020 19
VENTAJAS 1.
Control de progenie, evitando polinizacion por plantas que no seran seleccionadas DESVENTAJA 1.
Metodo lento ya que requiere el doble de periodos vegetativos 2.
Lamina 4
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MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS
MEJORAMIENTO POR SEPARACION
Parecido al metodo de semilla restante pero se separan con barreras vivas entre parcelas
METODOS PARA LA SELECCIÓN SOBRE LA CAPACIDAD
COMBINATORIA Dependen de: Nuero de genes Interrelaciones favorables
SELECCIÓN RECURRENTE SOBRE CCG (LAMINA 5)
Selección de plantas elites Prueba de CCG de cada planta elite De las elites con mayor rerndimiento se siembra la semilla de autofecundacion almacenadas, las resultantes se someten a libre fecundacion Semilla del tercer periodo es material basico 26/04/2020 21
MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS
SELECCIÓN RECURRENTE RECIPROCA Mejora la CCG Y LA CCEspecifica Se inicia con dos poblaciones no emparentadas Cada planta elite se somete en parte a autofecundacion. Las elites de A son fecundadas con polen de algunas plantas de la poblacion B y viceversa Las semillas obtenidas se usan para la CC con diseño estadistico(segundo periodo) Las mejores CC se siembran por separado (tecer periodo) Se forman dos materiales basicos con la desendencia
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Metodos de mejora por cruzamiento para logamas
CRUZAMIENTO DE POBLACIONES CRUZAMIENTOS POR PAREJAS POLICRUZAMIENTO: Selección masal para producir variedades sinteticas HIBRIDACION COMERCIAL: SEMILLA HIBRIDA en alogamas com}n maiz hibrido 26/04/2020 23
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Material Basico: Diferentes prosedencias geograficas Selección individual Pruebas de CCG y CCE Hibridacion entre lineas con mejor CCE (Hibridos simples) Realizar hibridaciones dobles a partir de dos hibridos simples) obteniendo asi mayor cantidad de semilla
Lamina 7
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FITOMEJORAMIENTO DE ESPECIES CON PROPAGACION VEGETATIVA
PROPAGACION VEGETATIVA: Reproduccion asexual mediante pedasos de organos CLON : Plantas geneticamente identicas CLONACION: formacion de clones VENTAJAS Conserva el genotipo Rapido desarrollo de plantas hijas Se obtiene semilla vegetativa con mayor facilidad DESVENTAJAS Propagacion de virus etc Dificultadde enraizamiento por estacas Posibilidades limitades para obtener nuevas caracteristicas geneticas 26/04/2020 25
Metodos de fitomejoramiento
SELECCIÓN CLONAL : Escoger plantas elites con caracteres favorables HOBRIDACION: Por semilla botanica obteniendose hibridos F1 26/04/2020 26