Introducción a la Mejora Genética de Plantas: Endogamia, Exogamia y Heterosis

Introducción a la Mejora Genética de Plantas

Polinización y Tipos de Reproducción

Estado R1: Emergencia de estigmas (ee), 60 días d.e.p: Los estilos de los óvulos basales de la mazorca son los primeros y los estilos de los óvulos de la punta de la mazorca son los últimos en alargarse. Etapa de Polinización: El polen derramado por las flores masculinas y conducidas por el viento, se deposita sobre los estilos. Estos son receptivos a todo su largo, y por ser de carácter mucilaginoso permiten la adherencia y germinación del polen, pero solo uno de ellos, luego de germinar, penetrará al interior a través de su tubo polínico; este se elonga hasta alcanzar al óvulo y fecundarlo.

Especies Alógamas:

• Alfalfa
• Calabaza
• Maíz
• Melón
• Sandía

Especies Autógamas:

• Arveja
• Maní
• Frijol
• Garbanzo
• Soja

Endogamia y Exogamia

Endogamia: es el cruzamiento entre individuos emparentados. La endogamia conduce a la homocigosis. El máximo grado de endogamia es la autofecundación. Aunque la homocigosis total no se alcanza (siempre queda un porcentaje de heterocigotas): esto se puede ver a partir de un par de alelos.

Exogamia: es el cruzamiento entre individuos no emparentados, de diferentes especies o de distinto género. La exogamia conduce a la heterocigosis (ej. mula).

Los grados, desde endogamia hasta exogamia, se resumen así:

• Autofecundación en plantas (mayor fertilidad).
• Cruzamiento entre hermanos.
• Cruzamiento entre padres e hijos.
• Cruzamiento entre primos hermanos.
• Cruzamiento entre tíos y sobrinos.
• Cruzamiento entre primos 2°.
• …..Cruzamiento entre distintas especies o distinto género.

Hay especies que naturalmente poseen mecanismos para impedir la autofecundación, así se encuentra el caso de las series de autoincompatibilidad polen – estilo en varias especies hermafroditas. Este mecanismo favorece la fecundación cruzada, es decir la heterocigosis y la variabilidad.

Efectos de la Consanguinidad

Los efectos de la consanguinidad o endogamia:

• En autógamas no tiene consecuencias porque a través de las sucesivas autofecundaciones ya están adaptadas.
• En alógamas: se expresa o aparece el recesivo, ej.: en alfalfa que es alógama a pesar de ser hermafrodita.

Consanguinidad: es también un sinónimo de endogamia. Trae como consecuencia la homocigosis y líneas puras. La consanguinidad no crea defectos, pero posibilita la expresión de los recesivos y si hay un recesivo que determina un defecto, ese defecto se manifiesta como homocigota recesivo. Ej. albinismo en maíz.

Cómo se mide la consanguinidad: A través del coeficiente de consanguinidad. En plantas alógamas, cuando se practica la autofecundación.

Coeficiente de Consanguinidad: significa o es la probabilidad de que un individuo sea homocigota para un par de alelos.

Consanguinidad y Fijación de Caracteres: La consanguinidad prolongada tiene como resultado la homocigosis, es decir, esto es que la consanguinidad tiene como resultado la fijación de los caracteres genéticos.

Heterosis o Vigor Híbrido

Heterosis o Vigor Híbrido: La práctica de la autofecundación (por ej., en maíz) por líneas, disminuye el vigor por autofecundación. Cuando se cruzan dos líneas puras de maíz la F1 es uniforme y muchas veces no sólo recupera el vigor perdido sino que lo supera. Este fenómeno recibe el nombre de Vigor Híbrido o Heterosis que se atribuyen este efecto a la heterocigosis misma. Si, después de la primera generación se sigue el cultivo con estas mismas semillas hay un cruzamiento natural, hay segregación y se pierden las ventajas del híbrido, por lo que el productor necesita tener todos los años nuevas semillas del maíz híbrido.

Lo que se consigue es uniformidad genética, se obtiene una alta producción.

Híbridos Dobles: Al cruzar dos líneas puras, la planta progenitora materna, como es típico de las líneas consanguíneas, es pequeña y produce mazorcas de baja productividad. Para resolver este problema, la semilla híbrida del maíz para siembra suele producirse por medio de cruzamientos dobles.

Explicación de la Heterosis:

• Explicación basada en la interacción de alelos: se explica que si para un locus, existen los alelos a1 y a2, la combinación heterocigota a1 a2 es superior a cualquiera de los homocigotas a1 a1 o a2a2. Esto explica que los alelos a1 y a2 realizan efectos distintos y que la suma de sus diferentes productos, produce un vigor superior al de los productos sencillos producidos por cualquier a de los alelos al estado homocigota (a1 a1 ó a2a2). Explicado también por la Superdominancia.
• Explicación basada en la interacción de diferentes genes dominantes: Otros investigadores consideran que la heterosis puede explicarse más simplemente, en términos de dominancia de los genes favorables para el vigor y la consiguiente recesividad de los genes desfavorables para el vigor. Si se hace un cruzamiento entre dos líneas puras: El híbrido, al tener alelos dominantes favorables en más loci diferentes que cualquier línea pura, deberá ser más vigoroso que las líneas paternas.

Introducción de Nuevas Variedades

Tipos de Introducción:

• Nuevos cultivos.
• Nuevas variedades.
• Nuevas características de cultivos establecidos.

Procedimientos:

• Comunicación.
• Exploraciones.
• Intercambio o donaciones de material genético.

Cuarentena.