Fitomejoramiento autogamas

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TRABAJO ENCARGADO - Introducción - Importancia -Posición taxonómica posición taxonómica de la familia El genero y la especie - Origen y dispersión evolución, Origen y dispersión geográfica, Proceso de domesticación - Recursos Genéticos Recursos genéticos formación de la colección núcleo en los bancos de genes - Cruzamiento del cultivo, concepto, la flor, morfología de la flor, estado optimo del botón floral, emasculación, técnica de cruzamiento, identificación, de las cruzas - Genética del cultivo Dominancia, ligamiento, caracteres cuantitativos , cualitativos etc. - Mejoramiento genético métodos de mejoramiento mediante la utilización de la variabilidad Métodos de mejoramiento por hibridación….. - Técnicas como herramientas de apoyo al mejoramiento - Biotecnología: cultivo de tejidos, ingeniería genética o tecnología del ADN recombinante - Variabilidad inducida: mejoramiento por mutagénesis - Poliploidización. Trabajo propio de Uds., métodos que quieren mejorar.

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fitomejoramiento de plantas

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  • TRABAJO ENCARGADO

    - Introduccin

    - Importancia

    -Posicin taxonmica

    posicin taxonmica de la familia

    El genero y la especie

    - Origen y dispersin

    evolucin, Origen y dispersin geogrfica, Proceso de domesticacin

    - Recursos Genticos

    Recursos genticos

    formacin de la coleccin ncleo en los bancos de genes

    - Cruzamiento del cultivo, concepto, la flor, morfologa de la flor, estado optimo

    del botn floral, emasculacin, tcnica de cruzamiento, identificacin,

    de las cruzas

    - Gentica del cultivo

    Dominancia, ligamiento, caracteres cuantitativos , cualitativos etc.

    - Mejoramiento gentico

    mtodos de mejoramiento mediante la utilizacin de la variabilidad

    Mtodos de mejoramiento por hibridacin..

    - Tcnicas como herramientas de apoyo al mejoramiento

    - Biotecnologa: cultivo de tejidos, ingeniera gentica o tecnologa del ADN

    recombinante

    - Variabilidad inducida: mejoramiento por mutagnesis

    - Poliploidizacin.

    Trabajo propio de Uds., mtodos que quieren mejorar.

  • 06/05/2015 2

    AUTOGAMAS

    Tendencia a la homocigosis

    Apreciacion facil de genotipos homocigotos recesivos

    Mutacion facil de detectar y mantener

    Tendencia ala uniformidad de lineas

    Ampliacion de la variabilidad

    caracteres dominates

    caracteres recesivos

    Perdida dl vigor hibrido

    Ausencia de autoincompatibilidad

    Transporte orientado del polen hasta el estigma de la misma flor

  • 06/05/2015 3

    PLANTAS NORMALMENTE

    AUTOPOLINIZADAS

    - CEBADA - SOYA

    - FRIJOL - GARBANZO

    - LINO - TOMATE

    - YUTE . TRIGO

    - LENTEJA - TABACO

    - - AVENA - ARVEJAS

    - MANI - PAPA

    - ARROZ - CROTALARIA

  • 06/05/2015 4

    ALOGAMAS

    Tendencia a la heterosigocidad

    Predominio de genetipos con caracteres dominantes

    Parte de la variabilidad esta oculta

    Mutacin generalmente es difil de detectar y mantener

    Abundante polen y amplia dipersion

    Vigor hibrido o heterosis

  • 06/05/2015 5

    PLANTAS NORMALMENTE

    POLINIZACION CRUZADA

    - MAIZ - ZANAHORIA

    - ALMENDRA - APIO

    - BROCOLI - REPOLLO

    - FRESA - CITRICOS

    - COL DE BRUSELAS - NABO

    - CENTENO - LUPULO

    - MANZANA - PALMA DATILERA

    - ALFALFA - ESPINACA

    - REMOLACHA AZUCARERA

  • 06/05/2015 6

    PLANTAS CON AUTOPOLINIZACION Y CON

    PLONIZACION CRUZADA A LA VEZ

    - ALGODN

    - PASTO SUDAN

    - SORGO

  • CARACTERISTICASESPECIES

    AUTOGAMASESPECIES ALOGAMAS

    Genotipo del esporofito Homocigota heterocigota

    Genotipo de los gametos de una planta

    todos iguales todos diferentes

    Progenie de una planta Homognea Heterognea

    Autoincompatibilidad no Frecuente

    Depresion del Vigor hbrido

    Si - Minimo Si Muy Fuerte

    CARACTERISTICAS DE LAS POBLACIONES NATURALES DE LOS CULTIVOS AUTOGAMOS Y

    ALOGAMOS

  • VARIABILIDAD

    se refiere a la variacin en el

    material gentico de una poblacin o

    especie

  • Fuentes de variacin gentica

    Mutaciones: Una mutacin es cualquier cambio en una secuencia de

    ADN. Las mutaciones pueden deberse a errores en la replicacin del

    ADN, a radiaciones o sustancias qumicas del medio ambiente.

    Las mutaciones no siempre afectan el fenotipo de un organismo, es decir

    sus caractersticas fsicas, de conducta y bioqumicas. Por ejemplo, un

    codn de ADN alterado de GGA a GGU codificara el mismo aminocido,

    glicina. Esa mutacin no tiene efecto en el fenotipo.

    Sin embargo en muchas mutaciones, si afectan en el fenotipo. Algunas,

    incluso afectan la eficacia biolgica de un organismo o la capacidad

    para sobrevivir y reproducirse en su medio ambiente.

    Combinacin de genes: Las mutaciones no son la nica fuente de

    variacin hereditaria. La mayora de las diferencias hereditarias se debe

    a la combinacin de genes que ocurre durante la reproduccin de

    gametos.

  • Causas de la variacin

    Las razones por las cuales se da variacin en la descendencia se deben a:

    Mezcla al azar de genes de los progenitores: En los seres diploides los cromosomas

    homlogos (contienen genes para los mismos caracteres) se heredan uno de un

    progenitor y otro del otro, produciendo combinaciones aleatorias de caracteres.

    Combinaciones de cromosomas: Los gametos tambin son diferentes entre s, ya que

    cada uno recibe un ejemplar al azar de cada tipo de cromosoma.

    Recombinacin de genes: Se produce durante la profase I de la meiosis, y en ella se da

    un entrecruzamiento entre una de las dos cromtidas de los cromosomas homlogos,

    por lo que las cromtidas resultantes son diferentes entre s y a las originales

  • Variabilidad ambiental

    Naturaleza de la variacin ambiental

    1.- Ambiente interno

    2.- Ambiente externo

    Fsico: agua, suelo, elementos nutritivos, luz,

    temperatura, etc

    Bilgico: malezas, patgenos, hombre.

  • Accin del Medio Ambiente en el Comportamiento

    de los genes

    Penetrancia

    Expresividad

  • Penetrancia:

    Probabilidad de que un gen o caracterstica

    gentica se exprese.

    Completa cuando el gen o los genes se

    expresan en todos los individuos

    Incompleta cuando los genes se expresan

    solo en una parte de la poblacin

  • Expresividad

    Variacin en la expresin de un gen por factores

    del MEDIO AMBIENTE , o por otros genes

    La expresividad es variable entre los miembros

    de una misma familia

  • AA

    aa BB

    CC

    FF EE

    dd

    AA

    AA, AA

    AA

    AA, AA

    Aa, Dd,

    Mn, Cc,

    Bb.

    AAa,

    Aa, Aa,

    Aa, Aa

    Aa

    AA Aa

    Aa Aa

    aa, AA

    Aa

    Tipos de variacin existentes en diferentes poblaciones clasificadas por su

    composicin gentica (ejemplo con un solo par de genes)

    Variedad AUTOGAMA

    Pob. Heterognea homocigota

    Variacin ambiental

    Variacin Gentica

    Variedad ALOGAMA

    Pob. Heterognea heterocigota

    Variacin ambiental

    Variacin Gentica

    Lnea Pura/ lnea endogmica

    Clon

    Pob. Homognea homocigota

    Variacin ambiental

    Hibrido comercial ( F1)

    Pob. Homognea hetrerocigota

    Variacin ambiental

    Variacin gentica

    Poblacion F2

    Heterognea homocigota y

    heterocigota

    Variacin ambiental

    Variacin gentica

  • Componentes de la Variancia Fenotpica

    VF = VG + VMA + VGxMA

    VF = Variancia Fenotpica

    VG = Variancia Gentica

    VMA = Variancia ambiental

    VG x MA = Variancia Interaccin Genotipo x ambiente

  • Primera Ley de Mendel. Ley de

    la uniformidad de los

    Hbridos.

  • Segunda ley de Mendel. Ley

    de la segregacin

    independiente de los

    caracteres

  • Recombinaciones

    - La herencia depende los genes

    - Via Mitosis se tiene un clonamiento d clulas

    - Meiosis: Recombinacin a travs de

    entrecruzamiento (crossing-over); y

    recombinacion de genes independientes

    - Recombinacin en genotipos selectos conduce

    a mayor variacin. Expresin fenotpica

    y seleccin

  • Desarrollo de la gentica posterior a Mendel

    MENDEL DESARROLLOS POSTERORES

    - Dominancia completa - Co dominancia

    - 2 alelos por locus - Alelos mltiples

    - Igualdad viabilidad - genes letales

    - Un gen un carcter - Pleiotropia

    - Segregacin independiente - ligamiento y epistasis

    - herencia ligada al sexo

  • Es aquella interaccin que se manifiesta entre alelos de un mismo par de genes.

    La clasificacin se hace basndose en el modo de accin de los genes como sigue:

    Dominancia, recesividad, codominancia,

    serie allica, incompatibilidad, letalidad.

  • rSERIE ALELICA EN Phaseolus vulgaris L.

  • EPISTASIS RECESIVA

    DUPLICADA (9:7)

    Cuando se cruzan dos variedades

    diferentes de arvejilas de color de flores

    blancas , todas las plantas F1

    tienen flores purpuras.

    En la generacin F2 la relacin de plantas

    con flores purpuras y flores blancas es

    9:7 el color purpura se debe a la

    presencia de ambos alelos

    dominantes, P, y C; el homocigota recesesivo

    de ambos genes enmascara al otro gen o

    es episttico a sus efectos.

  • Ligamento

    1.- recombinacion de genes con

    Ligamiento, % de recombinacion

    es constante

    2.- Progenie F2 mas numerosas

    3.- Puede facilitar el proceso de seleccin

  • Mutacin

    De Vries (1901) Mutacin cualquier cambio heredable

    En el material hereditario que no puede explicar mediante

    segregacin o recombinacin

    La definicin despus del descubrimiento de Watson y Crick,

    Seria que una mutacin es cualquier cambio en la secuencia de

    Nucletidos del ADN

  • Tipos de Mutacin

    Mutacin Somtica

    Afecta a las clulas somticas del individuo (quimeras)

    No heredable

    Mutacin en la Lnea Germinal

    Afecta a las clulas productoras de gametos pareciendo

    Gametos con mutaciones

    Si son heredables

    Las mutaciones pueden ser naturales o inducidos

    La mutacin es la fuente primaria de variabilidad gentica en las poblaciones, mientras que la recombinacin al crear nuevas combinaciones a partir de las generadas por la mutacin, es la fuente secundaria de variabilidad gentica.

  • Se distinguen tres tipos de mutaciones segn la

    extensin del material gentico afectado:

    1-Gnicas o puntuales

    2-Cromosmicas estructurales

    3-Cromosmicas numricas o genmicas

  • 1.- Mutacin Genica

    Son aquellas que

    producen alteraciones en la secuencia de

    nucletidos de un gen

  • 2.-Mutaciones cromosmicas estructurales:

    Son los cambios en la estructura interna de

    los cromosomas. Se pueden agrupar en dos tipos:

    a) Las que suponen prdida o duplicacin de segmentos:

    - Delecin cromosmica: Es la prdida de un segmento de un cromosoma.

    - Duplicacin cromosmica: Es la repeticin de un segmento del cromosoma.

    b) Las que suponen variaciones en la distribucin de los segmentos de los

    cromosomas.

    - Inversiones: Un segmento cromosmico de un cromosoma se encuentra situado en

    posicin invertida.

    - Translocaciones: Un segmento cromosmico de un cromosoma se encuentra situado

    en otro cromosoma.

  • 3.- Mutaciones cromosmicas numricas:

    Son alteraciones en el nmero de los cromosomas propios de la

    especie. Pueden ser: Euploidas y Aneuploidas

    a) Euploida: Cuando afecta al nmero

    de juegos completos de cromosomas con

    relacin al nmero normal de

    cromosomas de la especie.

  • AGENTES MUTGENOS

    Un agente mutgeno es todo factor capaz de aumentar la frecuencia de

    mutacin natural.

    Existen diversos factores, tanto fsicos como qumicos, capaces de actuar como

    agentes mutgenos.

    Actuarn como agentes mutgenos todos aquellos agentes capaces

    de alterar el material gentico y en particular, aquellos que alteren la

    secuencia del ADN.

  • a) Agentes fsicos:

    -Las radiaciones electromagnticas como los rayos X y los rayos gamma.

    -Las radiaciones corpusculares como los rayos , los rayos y los flujos de protones o neutrones que generan los reactores nucleares u otras fuentes de

    radiactividad natural o artificial.

    -Ciertos factores fsicos como los ultrasonidos, los choque trmicos, la

    centrifugacin, etc.

    b) Agentes qumicos:

    - Los anlogos de las bases nitrogenadas.

    - El cido nitroso (HNO2), porque desamina ciertas bases nitrogenadas.

    - Los alcaloides como la cafena, la nicotina, etc.

    - El gas mostaza, el agua oxigenada (H2O2), el ciclamato, etc

  • SIGNIFICADO DE LAS MUTACIONES

    PARA EL MEJORADOR

    1.- MECANOSMO DE EVOLUCIN DE LAS ESPECIES

    2.- CONTRIBUYE AL CONOCIMEINTO DE LA GENETICA

    3.- MEJORAMIENTO DE VARIEDADES

    4.- CAMBIO DE NIVEL DE PLOIDIA

    5.- ELIMINACION DE MECANISMOS DE

    INCOMPATIBILIDAD Y LIGAMIENTO

    6.- CRUZAS INTERESPECIFICAS

  • CAMBIOS EN EL NMERO Y LA ESTRUCTURA DE LOS CROMOSOMAS

    Definiciones bsicas

    El nmero bsico x, se define como un juego completo de cromosomas que no

    presentan homologa entre s.

    Ese juego de cromosomas contiene la informacin gentica bsica de una especie, que

    conocemos como genoma.

    En los organismos diploides el nmero de juegos completos es igual a dos.

    Sin embargo, existen otros organismos, los poliploides, en donde el nmero de juegos es

    mayor que dos.

    Tanto en los diploides como los poliploides el nmero de cromosomas es un mltiplo exacto

    del nmero bsico caracterstico de su especie y se denominan euploides.

  • Dentro de los poliploides tenemos dos tipos:

    auto y alopoliploides.

    Los autopoliploides tienen copias del mismo genoma

    y los alopoliploides estn conformados por genomas diferentes.

    A su vez, un organismo puede poseer solamente algunos

    cromosomas en exceso o en defecto. A este grupo de organismos

    se los conoce como aneuploides.

  • Las euploidas

    se pueden clasificar por el nmero de cromosomas que se tengan en:

    -Monoploida o haploida: Si las clulas presentan un solo juego (n) de cromosomas.

    -Poliploida: Si presentan ms de dos juegos; pudiendo ser: triploides (3n),

    tetraploides (4n), etc.

    Tambin se pueden clasificar por la procedencia de los cromosomas en:

    -Autopoliploida. Si todos los juegos proceden de la misma especie.

    -Alopoliploida. Si los juegos proceden de la hibridacin de dos especies.

  • disyuncin

  • b.- Aneuploidias: Se dan cuando est afectada slo una parte del juego cromosmico y el zigoto presenta cromosomas de ms o de

    menos

    stas alteraciones se denominan:

    - Monosomas: si falta uno de los cromosomas de la pareja de homlogos.

    - Trisomas: si se tienen tres cromosomas en lugar de los dos normales.

    - Tetrasomas: si se tienen 4. Etc.

  • Poliploida

    Ms del 40% de las plantas cultivadas son poliploides, lo que

    indica la importancia de este fenmeno en la evolucin de

    algunas de las especies comerciales ms importantes.

  • La autopoliploida puede ocurrir espontneamente en la

    naturaleza, por alteraciones en la meiosis, que puede conducir a la

    formacin de gametos no reducidas (2n). Otra forma menos comn

    de aparicin es por fallas en la mitosis, preferentemente al

    principio del desarrollo, que lleva a la duplicacin del complemento

    cromosmico (endomitosis).

    Un alopoliploide se forma a travs de una hibridacin

    interespecfica seguida de una duplicacin de cromosomas del

    hbrido estril, producida, probablemente por la formacin de

    gametos no reducidas.

  • El efecto de la poliploida sobre el fenotipo de la planta es

    variado y difcil de predecir.

    La poliploida est generalmente asociada con clulas ms

    grandes que sus diploide.

  • nmero bsico x y el nmero gamtico n.

    El nmero gamtico es el nmero de cromosomas que tiene una gameto y es igual a

    la mitad del nmero de cromosomas que tiene cualquier otra clula del resto del

    cuerpo de ese individuo (clulas somticas).

    Relacin entre x, n y 2n para distintos grados de ploida

    Especie hipottica con x = 8, para distintos niveles de ploida.

  • Gentica de los poliploides

    locus diallico en diploides tenemos 3 genotipos posibles (AA, Aa y aa)

    un autotetraploide tendremos 5 (AAAA, AAAa, AAaa, Aaaa y aaaa).

  • PLODIA O VARIACION EN EL NUMERO

    DE CROMOSOMAS DE LAS PLANTAS

    1/3 a 1/2 de las angiospermas son poliploides

    PLANTA

    N

    CROMOS

    OMICO

    BASICO

    NUMERO

    CROMOS

    OMICO

    NIVEL

    DE

    PLOIDIA

    Avena 7 42 6x

    Mani 10 40 4x

    Caa de azucar 10 80 8x

    Banana 11 22, 23 2x, 3x

    Papa 12 48 4x

    Tabaco 12 48 4x

    Algodn 13 52 4x

    manzana 17 34,51 2x, 3x

  • IMPORTANCIA DE LA PLOIDIA EN EL

    MEJORAMIENTO GENETICO DE PLANTAS

    1.- Aumenta la diversidad gentica

    2.- Fomenta la complejidad de las relaciones genticas

    3.- Menor frecuencia de genotipos homocigotas recesivos

    4.- Influye en el proceso de mutaciones

    5.- Mecanismo de evolucin de las especies

    6.- Induccin de nuevos poliploides

  • HAPLOIDIA

    Los haploides poseen un solo juego de cromosomas (n=1) y es el mismo que el de los gametos ( ovoclula o polen)

    Se utiliza en mejora para obtener lneas puras que sean homocigotas

  • CARACTERES CUALITATIVOS Y CUANTITATIVOS

  • FENOTIPO = GENOTIPO + AMBIENTE

    FENOTIPO

    flores rojas

    Medida de un carcter 500g de semilla

    50 cm de altura

    GENOTIPO

    MEDIO AMBIENTE

    Genes que controlan el carcter

    Humedad

    Fertilidad del suelo

    Temperatura

    Manejo agronmico

  • CARACTERES DE LAS PLANTAS

    CAUALITATIVOS

    CUANTITATIVO

    N de genes que controlan

    Efecto del medio ambiente

  • Ejemplos

    Clorofila

    Color y forma de la flor

    Comportamiento del polen

    Nctar de las flores

    Color de la semilla

    Composicin qumica

    Maiz f endosperma harinoso

    su- contenido de azucar

    y color marillo, pro vit A

    Wx - Amilopectina

    Sustancias txicas

    Resistencia vertical a enfermed.

    CARACTERES CUALITATIVOS

  • Caracteres Cualitativos

    Variacin en clases

    Sin influencia medio

    Pocos genes 1

    Ej: aristas vs sin

    rugosa vs lisa

  • CARACTERES CUANTITATIVOS

    Variacin continua

    Influenciado por medio

    Generalmente +2 genes

    Ej: altura (cm)

    peso (gr)

  • Carcter continuo o cuantitativo

  • Ejemplos

    Rendimiento

    Altura de planta

    N de das a la floracin.

    N de das a la maduracin

    Tamao del fruto

    % de Protenas

    Tolerancia la frio

    Tolerancia a la sequa.

  • Requisitos para la Evaluacin de Caracteres

    Cuantitativos

    Genes de herencia independienteCada gene produce el mismo efecto y es aditivo

    No hay dominancia

    Diferencias debidas al medio ambiente se combinan aditivamente

    N de individuos grande.

  • HERENCIA DE CARACTERES CUANTITATIVOS

    - Siguen los mismos principios que aquellos que controlan caracteres

    cualitativos.

    Difieren de ellos en el numero y expresin.

    - Cada gen expresa un efecto pequeo y acumulativo

    - Ms de 10 genes en varios loci contribuye a la expresin del carcter

    cuantitativo.

    - Accin gnica: aditividad, dominancia, epistaxis, y sobredominancia

    - Segregacin transgresiva

  • EFECTOS

    EPISTTICOS

    Accin

    complementaria

    AB = Resistente

    Ab = Susceptible

    aB = Susceptible

    Ab = susceptible

    EFECTOS DE

    DOMINANCIA

    aa = 0

    Aa = 2

    AA = 2

    EFECTOS

    ADITIVOS

    aabb = 0

    Aabb = 1

    AAbb = 2

    AABb = 3

    AABB = 4

    EFECTOS

    SOBREDOMINANCIA

    aa = 1

    AA = 1

    AA = 2

  • GENTICAS

    CAUSAS:

    AMBIENTALES

    Explicadas a travs de las experiencias de:

    Carl Johannsen y Herman Nilsson-Ehle

  • Teora de la lnea puraJohannsen (1903)

    Phaseolus (Variedad Princesa)

    Carcter peso de semilla

    15 cg 90 cg

    19 lneas

    puras ...

  • 25 cg

    Carcter peso de semilla

    15 cg 90 cg

    19 lneas

    puras ...

    25 cg

    25 cg

  • Carcter peso de semilla

    15 cg 90 cg

    19 lneas

    puras ...

    25 cg

    25 cg

    25 cg

    F = G + E

    E

    E

  • Plantas con granos Rojos

    Experiencia de Nilsson-Ehle (1909)

    En Trigo: cruza dos lneas puras que diferan en el color de los granos

    (rojos y blancos)

    xPlantas con

    granos Blancos

    Variacin de colores de granos desde el rojo hasta el blancoF2

    F1 intermedia

    F1

    Padres

  • Un par de alelos segregando, sin dominancia

    Rojo x BlancoAA aa

    Color intermedioAa

    Rojo : Intermedio : BlancoAA Aa aa

    1 : 2 : 1

    P

    F1

    F2

    Experiencia de Nilsson-Ehle (1909)

    EXPLICACIN:

  • Rojo x BlancoAABB aabb

    Color intermedio (Rojo medio) AaBb

    Rojo oscuro: Rojo medio oscuro : Rojo medio : Rojo claro : Blanco

    AABB AaBB AaBb Aabb aabbAABb Aabb aaBb

    aaBB

    1 : 4 : 6 : 4 : 1

    P

    F1

    F2

    Dos pares de alelos segregando, sin dominancia

    EXPLICACIN:

  • Rojo x BlancoAABBCC aabbcc

    AaBbCcColor intermedio

    P

    F1

    F2Fenotipo

    Rojo -------------> BlancoNmero alelos que dan color

    6 : 5 : 4 : 3 : 2 : 1 : 0Proporcin

    1 : 6 : 15 : 20 : 15 : 6 : 1

    Supuestos: los genes segregan independientemente y sus

    efectos son aditivos

    Tres pares de alelos segregando, sin dominanciaEXPLICACIN:

  • Gametas F1 abc abC aBc Abc aBC AbC ABc ABC

    F2 1/64 6/64 15/64 20/64 15/64 6/64 1/64

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    Blanco Rojo

    Nmero de pares que segregan

  • Dos factores actan para producir la variacin continua:

    El nmero de pares que segregan: poligenes o loci mltiples

    Las variaciones debidas al ambiente

  • Si NO hay efectos o accin aditiva, es decir hay dominancia c

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    Rojo Blanco

    Cuando el nmeros de genes que intervienen en el carcter es elevado tiende a una distribucin normal

  • Caracteres cuantitativos

    Segregaciones Transgresivas

    F2 AABBCCDDEE AABBCcDDEE aaBbccddee aabbccddee20 19 11 10

    mayor menor

    Padres AAbbccDDEE x aaBBCCddee16 14

    F1 AaBbCcDdEe15

    Supongamos un carcter para el cual los alelos en

    mayscula de cada loci suman 2 y los minscula 1

  • Caracteres cuantitativos

    Caracteres polignicos

    Caracteres mtricos

    Media

    F Variancia

  • Caracteres cuantitativos

    F = G + E

    Valor fenotpico medio = Valor genotpico medio

    Modelo estadstico matemtico que permite estimar parmetros poblacionales de inters

  • Diferencias entre caracteres cualitativos y

    cuantitativos

    Cualitativos Cuantitativos

    Variacin discontinua, diferentes

    clases fenotpicas

    Variacin continua. Las

    determinaciones fenotpicas muestran

    un espectro o gama

    Efectos patentes de un solo gen.

    Genes mayores.

    Control polignico, los efectos de los

    genes individuales son difcilmente

    detectables. Genes menores.

    Se estudian apareamientos

    individuales y su progenie

    Se estudian poblaciones y todos los

    tipos de cruzamientos

    El anlisis es por medio de clculos

    de proporciones y relaciones

    El anlisis es de tipo estadstico,

    proporcionando clculos aproximados

    de los parmetros de las poblaciones.

  • cualitativas cuantitativas

    Clases fenotpicas claras No distinguibles

    Nmero de genes pocos muchos

    Efecto cada gen grande Pequeo

    Efecto ambiental bajo Alto

  • Preguntas clave La variacin observada tiene origen gentico?

    Qu parte de la variacin fenotpica est

    explicada por la variacin gentica?

    Cuntos loci estn involucrados en un caracter

    particular?

  • Caracteres cuantitativos: Distribucin

    fenotpica contnuaN

    m

    ero

    de

    in

    div

    idu

    os

    N

    me

    ro d

    e in

    div

    idu

    os

    Fu

    nci

    n d

    e d

    istr

    ibu

    ci

    n

    Clases de altura (cm) Clases de altura (cm)

    Altura (cm)

  • Segregacin de tres genes independientes que codifican para un caracter cuantitativo

    Parentales

    Progenie F1

    Progenie F2

    Gametos Gametos

    Cruza F1 X F1

    Segregacin Mendeliana

    y recombinacin

  • Caracteres Mendelianos vs caracteres cuantitativos

    La diferencia ms crtica entre caracteres

    Mendelianos y cuantitativos:

    Es el tamao de los efectos genotpicos de los

    genes relativos a la variacin no gentica

    (ambiental).

  • Caracteres cuantitativos: variacin ambiental dificulta el

    reconocimiento del genotipo

    Como distinguir el genotipo BB del genotipo Bb y bb?

    Cul es el genotipo de una planta con valor fenotpico 16?

    bb, Bb, o BB?

    Nm

    ero

    de p

    lanta

    s

  • El desafo:

    distinguir la variacin debida al genotipo de la variacin

    debida al ambiente

    Qu planta es mejor?

  • El desafo:

    distinguir la variacin debida al genotipo de la variacin debida al ambiente

    Qu planta es mejor?

    Valor Fenotpico = Valor Genotpico + Modificacin Ambiental

    El ambiente incluye:

    Estrs hdrico, fertilidad del suelo, temperatura, tamao del tubrculo original

    El ambiente = todos los factores no-genticos

  • variacin ambiental variacin ambiental

    Entre los dos: Variacin gentica (y ambiental)

  • Cmo determinar el valor genotpico?

    Valor Fenotpico = Valor Genotpico + Modificacin Ambiental

    Cuantificar y/o minimizar

    Cmo?

    es lo que

    vemos

    es lo que nos

    interesa

  • Caracteres cuantitativos: variacin ambiental dificulta el

    reconocimiento del genotipo

    Reducir la variacin ambiental ..

    mejora la posibilidad de reconocer los genotipos

    Nm

    ero

    de p

    lanta

    s

  • Cmo reducir o cuantificar el factor ambiental?

    -homogeneizar las condiciones, el suelo de la parcela, etc.

    Valor Fenotpico = Valor Genotpico + Modificacin Ambiental

  • Cmo reducir o cuantificar el factor ambiental?

    - usar repeticiones de cada genotipo

    Complicacin: si cada genotipo es nico, a saber :

    -homogeneizar las condiciones, el suelo de la parcela, etc.

    Valor Fenotpico = Valor Genotpico + Modificacin Ambiental

  • Componentes de la Variancia Fenotpica

    VF = VG + VA + VG x A

    VF = Variancia Fenotpica

    VG = Variancia Gentica

    VA = Variancia Ambiental

    VGxA = Variancia Interaccin genotipo x Ambiente

    Heredabilidad:

    Proporcin de la variancia fenotpica

    que se debe a causas genticas.

  • Los valores de heredabilidad pueden oscilar de 0 a 1

    Heredabilidad:

    Se define como la capacidad que

    tienen los caracteres para

    trasmitirse de generacin en

    generacin.

  • HEREDABILIDAD EN SENTIDO AMPLIO

    H = VG/VFH= (VG/VF) X 100

    VF= VG+ VMA + VGMA

    VG = VA +VD + VE

    VF = Variancia Fenotpica

    VG = Variancia Gentica

    VA= Variancia Aditiva

    VD = Variancia Dominancia

    VE = Variancia Epistasis

    VMA = Variancia Medio Ambiente

    VGMA = Variancia genotipo x Medio Ambiente (Interaccin)

  • Heredabilidad en el Sentido Amplio (H2).

    Estima el grado en que el fenotipo refleja al genotipo; se obtiene de la relacin

    entre la variancia gentica (VG) sobre la variancia fenotpica (VF).

    H2 =

    VG = VA + VD + VEVF = VG + VMA + VGMA

    De donde:

    VA = Variancia de los efectos de genes de accin aditiva.

    VD = Variancia de los genes de accin de dominancia.

    VE = Variancia de los genes de accin de epistasis.

    VMA = Variancia ambiental.

    VGMA = Variancia de la interaccin genotipo ambiente.

    VG

    VF

  • HEREDABILIDAD EN SENTIDO ESTRICTO O

    ESTRECHOEste valor se estima a travs de la suma de los efectos de genes

    aditivos que el progenitor hereda a su descendencia, se obtiene de la

    relacin entre la variancia aditiva (VA) y la variancia fenotpica (VP).

    En este caso se consideran tan slo los efectos de la accin gnica

    aditiva.

    H2 = (VA/VF) X 100

    VG=VA+VD+VI

    VF= VG+ VMA + VGMA

  • Fecha de Madurez (trigo)

    Tamao de Grano (trigo)

    Punto de insercin de mazorca (altura)

    Floracin (maz)

    Caracteres de la mazorca

    Fecha de madurez (Soya)

    Valor de la Heredabilidad Alta

    Valor de la Heredabilidad Baja

    Rendimiento

    Resistencia al encamado

    Supervivencia al invierno

    Contenido de protenas

  • Heredabilidad de las caractersticas

    de los cultivos

    Caracterstica

    Rendimiento

    Rendimiento

    Protena (semilla)

    Peso semilla

    Aceite semilla

    Acame

    Madurez

    Cultivo

    soya

    Maz

    Cebada

    Girasol

    Girasol

    Soya

    Soya

    Heredabilidad

    0.03 - 0.58

    0.14 - 0.28

    0.53

    0.33 - 0.60

    0.40 - 0.75

    0.43 - 0.75

    0.75 - 0.94

  • Caracterstica

    Perlado

    Sedimentacin

    Protenas

    Cenizas

    Sentido Estrecho

    0.75

    0.60

    0.61

    0.37

    Sentido amplio

    0.83

    0.69

    0.62

    0.40

    Heredabilidad en sentido estrecho y en sentido

    amplio para algunas caractersticas de calidad

    Cuanto ms alta, ms fcil ser reconocer genotipos deseables, y,

    como consecuencia, tanto mayor ser la respuesta de seleccin

  • Heredabiliadd en sentido estrecho

    Especies de reproduccin sexual ( meiosis normal)

    Progenitor transfiere accin gnica aditiva a la progenie

    Heredabilidad en el sentido amplio especies de

    reproduccin asexual

    Progenitor Transfiere accin gnica aditiva y no aditiva

    a su progenie.

  • Porque debemos conocer la heredabilidad

    Importancia de los efectos genticos

    Determinar el mtodo de seleccin

    Predecir las ganancias de seleccin

  • Heredabilidad:

    Depende de:

    -la posible influencia del ambiente

    -el tamao del efecto allico

    Gen mayor > heredabilidad > gen menor

    1 gen mayor

    genes

    menores

    susceptible

  • Heredabilidad:

    Depende de:

    -la posible influencia del ambiente

    -le tamao del efecto alelico

    -dominancia de los alelos

    Incompletamente dominante: AA > Aa > aa

    Dominante: AA = Aa > aa heredabilidad ms baja

  • high plant density low plant density

  • Progenitores AA x aa

    F1 Aa

    F2 Seleccin de caracteres de alta heredabilidad

    F3 Seleccin de caracteres de baja heredabilidad

  • Nm

    ero

    de

    ind

    ivid

    uos

    Estos organismos

    no son usados

    para apareamiento

    Media

    M = 70Punto de

    truncacin

    Estos organismos

    son seleccionados

    y apareados entre

    ellos

    Media

    M = 81

    Longitud del tubo de la corola (mm)

    (B) Generacin de la progenie

    Longitud del tubo

    de la corola

    N

    me

    ro d

    e ind

    ivid

    uos

    Progenie de padres

    seleccionados

    Media

    M = 77

    Longitud del tubo de la corola (mm)