25/08/2012 1

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.

IV UNIDADAD

25/08/2012 2

OBJETIVOS

Al finalizar la unidad el estudiante será capaz de:

1. 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.

2. Aplicar los principios correctamente del mejoramiento genético

para la obtención de cultivares híbridos tomando en cuenta la

endogamia y la heterosis.

3. 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.

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.

25/08/2012 3

25/08/2012 4

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

25/08/2012 5

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

25/08/2012 6

METODOS DE FITOMEJORAMIENTO POR SELECCION

SELECCIÓN MASAL CON

CONTROL DE LA

POLINIZACION

a) Selección negativa :

eliminación de

fenotipos indeseables

antes e la floracion

b) Selección recurrente

o fenotípica: Con

autofecundación

forzada

METODOS DE SELECCIÓN

INDIVIDUAL

Escoger distintos individuos

Genera una linea pura por

autofecundación

25/08/2012 7

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

25/08/2012 8

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)

25/08/2012 9

FITOMEJORAMIENTO EN ESPECIES AUTOGAMAS

SELECCIÓN EN AUTOGAMAS

Selecion sobre caracteres cualitativos: Es efectiva sobre el genotipo

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 INDIVIDUALa) Selección positiva de plantas elite

b) Prueba de progenie A (Siembra separada de semilla de cada planta elite en suelo homogeneo)

c) Mejores progenies A Van a prueba de progenie B

d) Mejores progenies B van a prueba de progenie C

e) Los mejores progenie C pasaa prueba oficial de variedades

25/08/2012 10

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

25/08/2012 11

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

25/08/2012 12

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

25/08/2012 13

MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS

CARACTERISTICAS GENERALES

DE LAS ALOGAMAS

1. Polinizacion cruzada

2. Tendencia a la heterocigosis

3. Menor identificacion entre genotipo

y fenotipo

4. Alta variabilidad genetica

5. Mayor selección efectiva

6. Proceso es mas complicada

7. Se mantienen las frecuencias

geneticas

8. Acumulacion de mutacion recesiva

desfavorable (no se expresan por la

heterocigosis)

9. 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)

25/08/2012 14

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)

25/08/2012 15

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

MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS

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)

25/08/2012 16

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

25/08/2012 17

Selección recurrente,

sobre capacidad

combinatoria general

Lamina 5

25/08/2012 18

Selección recurrente

reciproca Lamina 6

25/08/2012 19

MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS

METODO DE SEMILLA RESTANTE

1. Seseleccionan plantas elites en el material basico (Primer periodo vegetativo)

2. 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)

3. Se siembra la prueba de progenie A (Tercer periodo vegetativo)

4. Las plantas d la progenie A s fecundan entre si reciprocamente y la semilla producida se divide en dos partes

5. Prueba de progenie B(Cuarto periodo vegetativo)

6. Otra parte para la prueba de progenie B (según los resultados de la progenie B), donde se realiza libre fecundacion reciproca (Quinto periodo)

7. Se procede a las pruebas de progenie C

25/08/2012 20

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

25/08/2012 21

MEJORAMIENTO POR SEPARACION

Parecido al metodo de semilla restante pero se separan con barreras vivas entre parcelas

METODOS PARA LA SELECCIÓN SOBRE LA CAPACIDADCOMBINATORIA

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

MEJORAMIENTO DE ESPECIES ALOGAMAS

25/08/2012 22

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

25/08/2012 23

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

25/08/2012 24

1. Material Basico:

Diferentes

prosedencias

geograficas

2. Selección individual

3. Pruebas de CCG y

CCE

4. Hibridacion entre

lineas con mejor CCE

5. (Hibridos simples)

6. Realizar hibridaciones

dobles a partir de dos

hibridos simples)

obteniendo asi mayor

cantidad de semilla

7. Lamina 7

25/08/2012 25

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

25/08/2012 26

Metodos de fitomejoramiento

SELECCIÓN CLONAL : Escoger plantas elites con caracteres

favorables

HOBRIDACION: Por semilla botanica obteniendose hibridos F1