Mejoramiento Genético Avanzado: Retrocrces, Selección Recurrente y Técnicas de Mutación

Retrocrces de un Alelo Recesivo

Se cruza una línea pura que es buena, pero susceptible a alguna enfermedad o condición, y se localiza el gen resistente en una planta silvestre. Se cruza la línea buena (recurrente R) con la silvestre (donante D). En la primera generación (F1), se tendrá un 50% del material genético no deseado, pero ya se habrá introducido el gen de interés. Ahora, es necesario recuperar las características de la variedad original mediante retrocruces con la variedad buena. En la autofecundación de un alelo recesivo, se necesitan el doble de generaciones en comparación con la fecundación cruzada.

Selección Recurrente

Se seleccionan una serie de plantas alógamas. En el primer año, se obtienen flores con polinización libre y otras con autofecundación. Las semillas autofecundadas se guardan como reservas, y las de polinización libre se evalúan en campo, identificándolas. Se valoran en campo y, si existe alguna descendencia no deseada, se elimina tanto en el campo como en las reservas. En el tercer año, las semillas de la reserva se mezclan y se siembran en campo, dejándolas con polinización libre.

Mutaciones

Mutaciones Químicas

Agentes alquilantes: Forman una molécula diferente que ya no se enlaza con la base complementaria correcta, sino con otra.

Agentes intercalantes: Se insertan en la doble hélice del ADN y generan errores en la replicación.

Mutaciones Físicas

Radiación UV, rayos X y gamma: No generan mutaciones puntuales, sino cambios drásticos. No se puede elegir dónde actúan, ya que son aleatorias. Un porcentaje muy pequeño dará lugar a mutaciones beneficiosas (que afecten a caracteres de interés).

Variación Somaclonal

Es una tasa elevada de mutación que surge como consecuencia del cultivo in vitro. Una célula adulta se desdiferencia y se vuelve a diferenciar, pero de otra forma (ejemplo: geranio).

Rescate de Embriones

Se aplica cuando hay dos variedades que no se pueden cruzar debido a la incompatibilidad del embrión con el tejido de reserva. Se rescata el embrión y se traslada a un cultivo in vitro. También se utiliza para acortar el tiempo necesario para obtener una planta.

Hibridación Somática

Sirve para hibridar protoplastos y conseguir cruzar dos especies que no tienen cruzabilidad de manera natural. Puede ser simétrica (todos los cromosomas de las dos especies) o asimétrica (muchos cromosomas de una especie y pocos de la otra).

Transformación Genética

Se modifica el plásmido Ti de Agrobacterium, introduciendo los genes que se desean insertar en la planta. Se infecta la planta con este Agrobacterium, que transfiere los genes. El ADN se inserta al azar, pudiendo ser en un sitio donde se exprese (exones) o no. Es necesario eliminar el Agrobacterium después de la transformación.

Desarrollo de Líneas Dobles Haploides

Consiste en generar una planta a partir de gametos. Se transforma una célula para que, a partir de un gameto, pueda formar un embrión somático, dando lugar a una planta haploide.

Diploidización

Se usa colchicina, que inhibe la formación del huso mitótico. De esta forma, la célula duplica la carga genética para hacer la mitosis, pero luego, con la colchicina, no se puede dividir, quedando diploide.

Androesterilidad

Se utiliza una línea androestéril y otra mantenedora. La diferencia es que una tiene citoplasma androestéril y la otra no. Se utiliza la mantenedora para perpetuar la generación y conseguir mucha semilla del parental androestéril. El parental masculino debe tener un gen RF (restaurador de la fertilidad) o bien realizar un híbrido a tres vías.