Polen haploide y colchicina: obtener líneas puras y aplicar MAS en mejora genética

Obtención de plantas diploides a partir de polen haploide

El grano de polen es haploide; este puede cultivarse in vitro para dar lugar a una pequeña plántula. Para ahorrar los ciclos repetidos de siembra y cosecha, se puede emplear la colchicina para duplicar el número de cromosomas y obtener tejidos diploides para todos los genes en una sola generación.

• Toma de polen: se tomaría el polen de plantas F1, que presentan el mayor porcentaje de heterocigosidad, para obtener plantas haploides sobre las que se aplicaría colchicina.
• Acción de la colchicina: la colchicina provoca la acumulación de dos cromátidas de cada cromosoma homólogo en la misma célula. De este modo se obtienen plantas diploides y totalmente homocigóticas, logrando líneas puras en un solo ciclo.

Alternancia de generaciones: autofecundación y cruzamiento

Se alterna una generación de autofecundación con otra de cruzamiento. Los pasos son los siguientes:

a) Selección

De las plantas de una población, parte de sus flores se fecundan en polinización libre, mientras que otra parte se autofecunda. Las plantas obtenidas por polinización libre se siembran en líneas para evaluación y selección de las plantas con mejores características.

b) Cruzamiento

Las semillas resultantes de la autofecundación constituirán la generación siguiente. Se realiza una mezcla equilibrada de semillas de las mejores líneas. Cuando las plantas se polinizan unas con otras, recuperan la heterocigosidad. Esta estrategia de selección ofrece una mayor respuesta que la selección familiar.

14. Problemas y marcadores: definición de MAS

Los marcadores genéticos se emplean para realizar la Selección Asistida por Marcadores (MAS), también denominada selección asistida o facilitada por marcadores. Esta técnica permite seleccionar plantas deseadas porque se conocen los alelos que poseen. Se emplea para:

• Selección de plantas resistentes al mildiu del tomate.
• Ayuda en la selección durante el retrocruzamiento.

Además de los marcadores (MAS), existen los caracteres cuantitativos, en los cuales hay una variación continua en el rasgo. Algunos ejemplos son la altura o el peso en animales. La mejora asistida por marcadores permite identificar marcadores asociados a genes de caracteres cuantitativos (QTLs) para así seleccionar los individuos que presenten los marcadores deseados. Los marcadores genéticos seleccionan los mejores alelos de cada QTL, pero no controlan los efectos ambientales.

15. Base genética de los caracteres cuantitativos

Características generales:

• Controlados por varios genes de efecto pequeño en el fenotipo, denominados genes menores. Para cada uno de estos genes hay dos o más alelos, y cada alelo tiene un valor determinado para el fenotipo.
• Efecto aditivo: cada alelo de cada gen menor aporta de forma acumulativa al valor fenotípico.
• Relación general: G = A + D, donde G es el efecto genotípico total, A es el componente aditivo y D es el componente por dominancia.

El genotipo se descompone en varios factores:

• Componente aditivo (A): valor promedio aportado por un alelo respecto al otro.
• Componente de dominancia (D): resulta de las interacciones entre alelos en un mismo locus; la dominancia puede ser parcial, completa o de tipo superdominancia, según cómo se manifieste el fenotipo en los heterocigotos respecto a los homocigotos.

Influencia del ambiente: además del factor genético, el ambiente influye de forma importante en los caracteres cuantitativos. Se distinguen dos componentes:

• Componente ambiental: representa la calidad o idoneidad de un ambiente respecto a otro.
• Interacción genotipo-ambiente: un ambiente puede beneficiar a un cultivar y no beneficiar a otro, o viceversa; por tanto, la respuesta fenotípica depende de la combinación genotipo–ambiente.