investigación en mejoramiento genético

MESA. INVESTIGACIÓN SOBRE SISTEMAS DE
PRODUCCIÓN AGRÍCOLA
INVESTIGACIÓN EN
MEJORAMIENTO GENÉTICO
DR. VICTOR MANUEL MENDOZA CASTILLO
8 de mayo de 2014
SELECCIÓN NATURAL
Los trabajos de Darwin publicados en
1859 en El origen de las especies por
medio de la selección natural,
publicados en 1889.
SELECCIÓN NATURAL Y DIVERSIDAD GENÉTICA
DOMESTICACIÓN
• El ruso Nikolai Ivanovitch Vavilov, publicó un
trabajo en 1926 titulado “Estudio sobre el origen
de las plantas cultivadas”.
• En estos trabajos, producto de una colección
mundial de plantas llevada a cabo por botánicos y
agrónomos rusos dirigidos por Vavilov, se destaca
la importancia de las plantas nativas de un lugar y
en la adaptación de nuevas especies.
DOMESTICACIÓN Y CULTIVOS
CENTROS DE ORIGEN DE LAS PLANTAS CULTIVADAS
• China: Mijo, soja, cebolla, lechuga, chabacano,
mandarina.
• India: Arroz, garbanzo, pimienta, sorgo,
naranja, limón, caña de azúcar, mango.
• Península y archipiélago Malayo: Palma de
coco, clavo, plátano.
• Asia Central: Chícharo, lenteja, haba,
espinaca, ajonjolí, cártamo, almendra.
CENTROS DE ORIGEN DE LAS PLANTAS CULTIVADAS
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Cercano oriente: Trigo, cebada, alfalfa, uva.
Mediterráneo: Avena, olivo, col, trigo duro.
Abisinia (Etiopía): café, higuerilla, sorgo.
Sur de México y Centroamérica: Fríjol, maíz,
papaya, chile, camote, henequén, nopal.
• Sudamérica (Perú, Ecuador, Bolivia): Papa,
tomate.
• Brasil - Paraguay: Árbol de caucho, cacahuete,
piña.
CENTROS DE ORIGEN DE LAS PLANTAS CULTIVADAS
LA GENÉTICA
Las leyes de la herencia de Gregorio
Mendel, dictadas el 7 y 8 de febrero de
1865 y publicadas en 1866.
MEJORAMIENTO GENÉTICO
MEJORAMIENTO GENÉTICO
I. DIVERSIDAD GENÉTICA EN MÉXICO
I. DIVERSIDAD GENÉTICA EN MÉXICO
I. DIVERSIDAD GENÉTICA EN MÉXICO
I. DIVERSIDAD GENÉTICA EN MÉXICO
II. IDEOTIPO Ó ARQUETIPO
F = G + A + IG*A
F= Fenotipo (características visibles y
cuantificables de un individuo)
G= Contenido genético ó heredable.
A= Ambiente que limita o favorece el potencial
genético del individuo.
IG*A= Interacción del genotipo con el ambiente.
II. IDEOTIPO Ó ARQUETIPO
II. IDEOTIPO Ó ARQUETIPO
III. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO GENÉTICO
• OBJETIVOS
a) Mayor producción de alimentos por unidad
de superficie.
b) Generación de nuevos sistemas de
producción.
c) Mayor calidad nutrimental.
d) Adaptación a la mecanización.
e) Resistencia a plagas y enfermedades.
III. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO GENÉTICO
• Resistencia a plagas y enfermedades
• Ejemplos:
• La resistencia al mosaico de la caña de azúcar
(Saccharum officinarum), Se obtuvo de genes de
resistencia de una caña silvestre (Saccharum
spontaneoum).
• La papa, sobre todo en el norte de Europa, se vio
seriamente amenazada por los ataques de
Phytophtora infestans. Se obtuvieron genes de
resistencia en la planta silvestre Solanum
demissum.
III. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO GENÉTICO
• La enfermedad en la hoja de maíz en EEUU en
1970 causada por el hongo Helmintosporium
maydis, afectó solo al maíz híbrido que tenía
el citoplasma T (androesterilidad) y se resolvió
con los genes de los maices mexicanos.
3.1. SELECCIÓN
• Selección Masal
• Método de selección recurrente, que permite concentrar
genes favorables para un carácter deseable. Se inició el
método desde que el hombre necesitó domesticar las
plantas y se ha venido modificando a través del tiempo a
medida que han avanzado la ciencia y la tecnología.
• El proceso sucesivo de: siembra → selección → mezcla →
siembra, recibe el nombre de ciclo de selección.
• En la selección masal únicamente se tiene información del
progenitor femenino y se ignora el masculino mezclado
entre los posibles en la población de plantas del lote de
selección.
3.1. SELECCIÓN
• Selección masal
III. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO GENÉTICO
• Ganancia genética y avance generacional
III. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO GENÉTICO
• Selección Masal Estratificada
• Esta técnica del 1960 se fundamenta en la información
experimental y teórica siguiente:
• La varianza genética aditiva está presente en un gran número de
variedades de polinización libre.
• La población básica inicial es heterogénea y heterocigótica.
• La recombinación de genes favorables para el rendimiento se van
concentrando en cada ciclo de selección cuando el compuesto
balanceado se multiplica en un lote aislado.
3.1. SELECCIÓN
• Selección masal estratificada
3.1. SELECCIÓN
• Selección Familiar
• En este grupo de métodos de selección, las unidades de
selección no son plantas individuales, sino familias.
• Familia: Es la progenie obtenida de un apareamiento no
aleatorio, cuya descendencia guarda una relación más o
menos estrecha y de acuerdo a este relación se agrupan.
• El esquema general sigue tres pasos:
• 1) Crear la estructura de la familia.
• 2) Evaluar y seleccionar las mejores familias a través de las
progenies.
• 3) Recombinar las familias seleccionadas.
3.1. SELECCIÓN
Selección Familiar
• Familias de medios hermanos (FMH)
• Familias de hermanos completos (FHC)
• Familias de autohermanos (FAH)
3.1 SELECCIÓN
3.1 SELECCIÓN
• FAMILIA DE MEDIOS HERMANOS
3.1 SELECCIÓN
• FAMILIA DE HERMANOS COMPLETOS
3.1 SELECCIÓN
• FAMILIA DE HERMANOS COMPLETOS
3.1 SELECCIÓN
• FAMILIA DE AUTO HERMANOS
3.2 HIBRIDACIÓN
• AUTOPOLINIZACIONES (S)
3.2 HIBRIDACIÓN
• CRUZA O HIBRIDACIÓN
3.2 HIBRIDACIÓN
• CRUZA NATURAL
3.2 HIBRIDACIÓN
• CRUZA FRATERNAL
3.2 HIBRIDACIÓN
• CRUZA RECÍPROCA
3.2 HIBRIDACIÓN
• MESTIZO
3.2 HIBRIDACIÓN
• HIBRIDO DE CRUZA SIMPLE
3.2 HIBRIDACIÓN
• HIBRIDO DE TRES LÍNEAS O DE CRUZA TRIPLE
3.2 HIBRIDACIÓN
• HIBRIDO DE CRUZA DOBLE
3.2 HIBRIDACIÓN
• HIBRIDO DE CRUZA DOBLE
3.2 HIBRIDACIÓN
• CRUZAMIENTO MÚLTIPLE
3.2 HIBRIDACIÓN
• OBTENCIÓN DE HÍBRIDOS COMERCIALES
SELECCIÓN EN PLANTAS AUTÓGAMAS
Las poblaciones de plantas autógamas consiste en una mezcla
de multitud de líneas homocigotas.
Las plantas individuales de tales poblaciones son homocigotos
vigorosos.
En determinadas especies autógamas (algodón, sorgo, y trébol)
existen cruzamientos naturales que oscilan de 5 al 50%. En otras
especies (cebada, avena, arroz, lechuga y tomate), el
cruzamiento
en
raras
ocasiones
supera
el
1%,
independientemente de la variedad de que se trate. En fríjol el
cruzamiento puede oscilar del 25 al 100%.
Métodos de selección
• Método genealógico o pedigrí.
• Método de progenie de una semilla por planta
(PSP y/o SSD).
• Selección Masal
• Selección por retrocruza.
• Selección recurrente.
GENEALÓGICO O PEDIGRI
SELECCIÓN MASAL
RETROCRUZA
GRACIAS