mejoramiento genético de alógamas ariel - … · cultivares de especies forestales son vpas. zen...
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Especies alógamas:
ALFALFA, TRÉBOL BLANCO, TRÉBOL ROJO, LOTUSDACTYLIS, FALARIS, FESTUCA, RAIGRÁSGIRASOL, MAIZ, SORGO*, CENTENO, REMOLACHACEBOLLA, MELÓN, PEPINO, SANDÍA, ZANAHORIA, ZAPALLO, REPOLLO, COLIFLOREUCALYPTUS, PINOSMANZANA, PERAL, CIRUELO, ALMENDRO, NOGAL, OLIVO, VID
Bases genéticas:Individuos heterocigotasPoblaciones diversasEquilibrio Hardy – WeinbergDepresión por endocríaHeterosisEn el mejoramiento genético se pueden explotar todos los efectos genéticosSiempre 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 DEL MÉTODO
• Características de la población
• Objetivos del programa: Tipo de cultivar
• Objetivos de selección
• Disponibilidad de recursos
• Eficiencia del método
EFICIENCIA DEL MÉTODO
• Intensidad de selección
• Variación disponible
• Precisión en la estimación del valor genético
• Control parental
• Largo o duración del ciclo de selección
∆G = i C σG2 / ( y σP)
SELECCIÓN • Valor fenotípico individual• Valor de la progenie• Valor de cruzas específicas• Valor fenotípico de carácter correlacionado• Presencia de alelos en loci de marcadores ligados
POBLACIÓN ORIGINAL
Estimación del valor genético de los individuos en base a su
valor individual
SELECCIÓNMASAL
Estimación del valor genético de los individuos en base Al
comportamiento de su progenie
MÉTODOS CON PRUEBA DE PROGENIE
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
• Simple
• Ciclo de selección breve
• IGA y efecto ambiental confundidos
• Va a ser efectiva en la medida que el fenotipo individual sea un buen estimador del valor genotípico
• Puede trabajarse con un tamaño poblacional muy alto (y aumentar la intensidad de selección)
• Adaptado a etapas tempranas de un programa o a poblaciones pocoadaptadas
SELECCIÓN MASAL
MEJORAS:
• Control ambiental
• Aumento de intensidad
Selección masal estratificada
Selección en ambos sexos (selección previa a la floración
100
120
140
160
180
200
220
240
0 1 2 3 4 5
Ciclo de selección
Altu
ra
90
100
110
120
Cic
lo
Efecto de cuatro ciclos de selección masal recurrente en una población exótica de maíz
Hallauer y Sears, 1972
SELECCIÓN CON PRUEBA DE PROGENIE
• Complejidad variables
• Ciclo de selección relativamente largo
• Permite (en algunos casos) el uso de diseños para el control de la IGA y efecto ambiental
• Limitada por el número de progenies que se pueden evaluar. En general incluye una selección masal previa para limitar dicho número
POBLACIÓN ORIGINAL
Selección inicial de una muestra
Evaluación de la progenie
Progenie obtenida por libre polinización
Progenie obtenida por polinización controlada
Espiga-hilera Medios hermanosCon un
probador determinado
De a pares Consigo misma
TestcrossPruebas de AC
Hermanos enteros
Familias S1 o S2
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.
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.
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 alógamasson 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 SINTÉTICASPoblación 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 VSSelección preliminar de LE o clonesSelección por ACG (policruza o prueba de progenie con uso de tester)Policruza de los progenitores seleccionados: Obtención de Sintética 1Libre polinización de la Sintética 1: Obtención de la Sintética 2De Sintética 2 se obtiene Sintética 3 y asísucesivamente.Normalmente sale al mercado la Sintética 2.
Policruza: estima ACGEvaluación 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 P4P3 P4 P2 P5 P1P5 P1 P4 P2 P3P2 P3 P1 P4 P5P4 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.
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
MayorA partir de las LE o de clones.
MayorDiversas (menos que VPA)
Heterocigotas
VSs
MenorAislación, tamaño de población, H -W
MenorDiversasHeterocigotas
VPAs
CostosMantenimientoHeterosisPoblacionesIndividuos
Diferencias entre VPAs y VS