Fundamentos del Mejoramiento Genético Vegetal: Tipos de Cultivares y Estrategias de Selección

Fundamentos del Mejoramiento Genético Vegetal

El mejoramiento genético vegetal es una disciplina esencial para el desarrollo de nuevas variedades de plantas con características agronómicas superiores. Este documento explora los diferentes tipos de cultivares, las bases genéticas que los definen y las principales estrategias utilizadas en la mejora de plantas autógamas y alógamas.

Tipos de Cultivares y sus Características

Cultivar: Definición General

Un cultivar es un conjunto de plantas de un solo taxón botánico del rango más bajo conocido, que se distingue por ciertas características y que, al ser reproducido, mantiene esas características.

Clasificación de Cultivares

• Líneas Puras: Cultivos autógamas con alta homocigosis, obtenidos por endogamia y selección.
• Polinización Abierta: Poblaciones heterogéneas, compuestas por plantas genéticamente diferentes, con alto porcentaje de heterocigosis. Característica de la mayoría de especies alógamas.
• Híbridos: Cultivares homogéneos y altamente heterocigotos, resultado del cruzamiento controlado entre líneas puras.
• Clonales: Altamente heterocigotos, se desarrollan a partir de cruzas o autofecundación, y se propagan asexualmente para mantener su genotipo.
• Sintéticos: Resultan del entrecruzamiento de líneas, cultivares clonales y poblaciones, buscando combinar características deseables.
• Multilíneas: Mezcla de líneas isogénicas de especies autógamas, utilizadas principalmente para conferir resistencia a enfermedades.
• Cultivares Compuestos: Son el resultado del cruzamiento de dos o más cultivares o líneas.

Principios Genéticos en el Mejoramiento Vegetal

La Contribución de Johannsen

Según Johannsen, el fenotipo es la expresión del genotipo en un ambiente determinado. Esta interacción es fundamental para entender cómo las características de una planta se manifiestan.

Definición de Fenotipo

Fenotipo: Genotipo + Ambiente.

Variedades Nativas

Las variedades nativas son endémicas de un área específica. Son una mezcla de tipos (genotipos) y están bien adaptadas al ambiente en que se cultivan, lo que las hace valiosas para la biodiversidad y la resiliencia agrícola.

Combinación Genética Natural

La combinación genética natural se observa en estructuras como las multilíneas, las líneas puras y las mezclas de variedades.

Métodos de Mejoramiento de Plantas

Mejoramiento de Plantas Autógamas

Las estrategias clave para el mejoramiento de plantas autógamas incluyen:

• Selección masal
• Selección individual
• Hibridación

Mejoramiento de Plantas Alógamas

Para las plantas alógamas, los métodos más comunes son:

• Hibridación de líneas puras
• Retrocruzamiento
• Selección masal
• Selección recurrente

Hibridación: Creación de Variabilidad

La hibridación es un proceso clave que permite la recombinación de genes y el desarrollo de nueva variabilidad genética, esencial para la creación de nuevas variedades.

Mejora de Plantas por Hibridación

Para una hibridación exitosa, se deben considerar los siguientes puntos:

• Los objetivos están claramente definidos.
• Los padres seleccionados reúnen los requisitos que se buscan.
• Se utilizan los métodos de hibridación apropiados, como la emasculación y la polinización controlada.
• Se realiza un manejo adecuado de las poblaciones híbridas resultantes.

Manejo de Poblaciones Híbridas

El manejo de poblaciones híbridas puede realizarse mediante diversas técnicas:

• Método Pedigree o genealógico
• Selección masal
• Método uniseminal
• Tecnología de dobles haploides

Método Pedigree (Genealógico)

El método Pedigree es una técnica de selección que presenta las siguientes características:

• Ventajas:
  • Eliminación de material indeseable en etapas tempranas.
  • Evaluación detallada del material genético.
  • Rápida aproximación a la homocigosis.
  • Facilita estudios genéticos precisos.
• Desventajas:
  • Requiere considerable tiempo y recursos.
  • No favorece otras recombinaciones genéticas espontáneas.
  • Puede resultar en una estrecha base genética.

Selección Masal

La selección masal es un método de mejoramiento con las siguientes particularidades:

• Características:
  • Manejo de poblaciones grandes.
  • Selección en condiciones de estrés ambiental.
  • Se manejan simultáneamente muchas cruzas.
  • Selección de material homocigoto en generaciones avanzadas.
• Ventajas:
  • Menor trabajo y costo en comparación con otros métodos.
  • Permite el manejo de poblaciones grandes.
  • La selección natural y artificial elimina numerosos individuos no deseados.
• Desventajas:
  • No siempre selecciona material de alto rendimiento en condiciones de estrés.
  • Se pierde la información sobre la interacción genotipo x medio ambiente.
  • No se pueden realizar estudios genéticos detallados.

Características de las Variedades por Selección Masal

Las variedades obtenidas mediante selección masal suelen presentar:

• Población heterogénea, con predominio de homocigotos.
• Uniformidad en caracteres agronómicos clave.
• Buena adaptación al medio ambiente local.
• Larga duración en el tiempo.
• Recomendable para la agricultura de baja tecnología.

Selección Individual

Características de las Variedades por Selección Individual

Las variedades resultantes de la selección individual se caracterizan por:

• Población homogénea y homocigota.
• Uniformidad en todos los caracteres.
• Vulnerabilidad genética debido a la estrecha base.
• Ideal para la agricultura de alta tecnología.
• Puede certificarse.
• Duración estimada: 5 a 10 años.

Retrocruzamiento (Retrocruza)

El retrocruzamiento es una técnica utilizada para transferir un carácter específico de un progenitor donante a un progenitor recurrente, buscando la recuperación del progenitor recurrente y del carácter en transferencia.

Factores que Afectan los Tipos de Cultivares

Diversos factores influyen en la elección y desarrollo de tipos de cultivares:

• Sistema reproductivo de la especie (autógama o alógama).
• Androesterilidad (ausencia de polen funcional).
• Heterosis (vigor híbrido).
• Propagación asexual.