Etapas del Mejoramiento Genético de Plantas

Fase I: Domesticación y Selección Adaptativa

Planta cultivada es sinónimo de planta modificada genéticamente.

Fase II: Selección Individual, Efectos de la Endocría y Variedades Híbridas

• Selección individual.
• Efectos de la endocría.
• Acción génica.
• Impacto de las variedades híbridas.
• Transgénicos.
• Selección mediante marcadores genotípicos.

Fase III: Selección Directa Genotípica

• Selección de fenotipos intermedios.
• Selección basada en mRNA.

Conceptos Clave en Genética Vegetal

Homocigoto

Cuando los dos genes del locus de cromosomas homólogos son idénticos para un mismo carácter.

Heterocigoto

Cuando los dos genes del mismo locus de cromosomas homólogos son diferentes, ya que el individuo, por ser diploide, tiene en cada uno de los cromosomas homólogos un alelo distinto.

Autofecundación

Unión de dos elementos de distinto sexo pertenecientes a una misma planta o a un mismo individuo.

Reproducción de Plantas y Mejoramiento Genético

• Determina la estructura genética de las poblaciones.
• Grado de variabilidad genética.
• Tipos de variancia genética.
• Endocría.
• Heterosis o vigor híbrido.

Clones en el Mejoramiento Genético

• Grupo de plantas obtenidas por reproducción vegetativa de una planta madre.
• Constitución genética idéntica.
• Uniformidad entre plantas.

Ventajas de los Clones

• Uniformidad entre plantas en las mismas condiciones.
• Baja variabilidad entre los diferentes caracteres.
• Uniformidad de las propiedades del látex.

Desventajas de los Clones

• Baja variabilidad de los clones a plagas y enfermedades.

Características Deseables en una Planta

• Ramas: Pequeñas; ángulo abierto; perfecta articulación, poda natural.
• Corteza Virgen: Suave y gruesa.
• Producción: Alta, con la tendencia a aumentar.
• Tallo Principal: Dominante.
• Copa: Baja; simétricamente estrecha; hojas sanas.
• Tallo: Recto, circular y de rápido crecimiento.
• Corteza Regenerada: Suave y gruesa.
• Unión: Del injerto con el portainjerto.

Factores Ambientales que Influyen en la Producción de Clones

• Alta incidencia de la enfermedad.
• Tipo de suelo.
• Distribución de las lluvias.
• Periodo prolongado de sequía.
• Intensidad del viento.

Reproducción de Plantas: Métodos y Tipos

Los métodos de mejoramiento dependen del sistema de reproducción.

Tipos de Reproducción

Reproducción Sexual

Donde las semillas provienen de la fusión de gametos, originados estos en la gametogénesis. Las características genéticas en plantas autógamas son casi similares, mientras que en alógamas son distintas. Presentan mayor variabilidad.

Reproducción Asexual

Originado de las partes vegetativas de la planta: tubérculos, estolones, bulbos, estacas e injertos. Descendientes son genéticamente idénticos. Posible crear variedades rápidamente.

Embriogénesis en Plantas

Es el conjunto de procesos fisiológicos que conducen a la transformación de una sola célula, el cigoto, en un individuo multicelular más complejo, contenido en la semilla madura.

Reproducción Sexual en Plantas con Semillas

Partes de la Flor

• Cáliz: Parte más externa, se forma por sépalos, suelen ser verdes.
• Corola: Se forma por pétalos, suelen ser coloreados.
• Estambres: Parte masculina, se forman por filamento y antera, donde está el polen que contiene los gametos masculinos.
• Pistilo: Parte femenina, se forma por estigma, estilo y ovario, donde está el gameto femenino.

Clases de Flores

• Completas: Con sépalos, pétalos, estambres y pistilos tales como: algodón, tabaco.
• Incompletas: Falta algunos órganos florales: pétalos y/o sépalo tales como: maíz, sorgo. Algunas son perfectas.
• Perfectas: Con estambres y pistilo en la misma estructura floral, tales como: trigo, avena, cebada.
• Imperfectas: Donde faltan los estambres o pistilos, pueden ser estaminadas (maíz) y pistiladas (mazorca). Siempre incompletas.
• Monoica: Con las flores estaminadas y pistiladas en una misma planta.
• Dioica: Con flores estaminadas y pistiladas que no se encuentran en la misma planta, como el cáñamo, lúpulo.

Mitosis y Meiosis

• Mitosis: Ocurre durante el crecimiento y diferenciación, llamado también reproducción asexual.
• Meiosis: Llamado también reproducción sexual.

Incompatibilidad y Esterilidad en Plantas

La variabilidad genética se garantiza mediante la reproducción cruzada (polinización abierta). Las flores hermafroditas poseen ambos sexos (anteras para producir granos de polen) y pistilo (para producir ovocélulas).

Estrategias para la Reproducción Cruzada

• Flores Imperfectas:
  • Monoica.
  • Dioica.

Tipos de Incompatibilidad

• Incompatibilidad: Incapacidad de las plantas, con polen y óvulos viables, de producir semillas. Gramineae, Leguminosae.
• Autoincompatibilidad: La planta no es capaz de autofecundarse.
• Incompatibilidad Cruzada: Se da en cruzamientos entre plantas emparentadas que pertenecen a especies autoincompatibles.
• Incompatibilidad Heteromórfica: Diferencias en la morfología floral que interfieren en la fecundación, y diferencias genotípicas.
  • Dimorfismo Estilar: Las anteras y el estigma pueden encontrarse en dos posiciones diferentes, dando lugar a flores de tipo «pin” y de tipo «thrum».
  • Trimorfismo Estilar: Lythrum salicaria, se observan tres morfologías florales en cuanto a anteras y estilo, que pueden ser cortos, medios o largos.