Unidad VIII, Teórico 12 Mejoramiento de clonales File
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Definición de clon: Grupo de plantas propagadas mediante cualquier tipo medio asexual ……………………………… ……………………………… ……………………………… Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza Origen de la variabilidad genética en especies clonales Hibridación : Mutación: produce un nuevo clon afecta un solo carácter por vez, produce una variante del mismo clon Ejemplos de clones y variantes mutacionales: Naranjas, Pomelos, Manzanas del grupo Delicious Usos comunes de la palabra clon: •Grupo de individuos indistinguibles producidos asexualmente, los mutantes serían nuevos “clones” (=variante mutacional de un clon) •Grupo de individuos derivados asexualmente de un progenitor identificado (= linaje dentro de un clon) Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 1 Clon 1 Propagación clonal Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 2011 Pablo Speranza Clon 1 Propagación clonal Cruzamiento Cruzamiento Nuevo Nuevoclon clon Planta sexual Propagación clonal Clon 2 Curso de Fitotecnia 2 Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza Ventajas de la propagación clonal Propagación indefinida de un único genotipo Permite explotar todos los efectos genéticos Fijación de la heterosis Uniformidad (cv. = clon) Clon Clon ≠≠ cultivar!!! cultivar!!! Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 3 C. grandis C. paradisi C. sinensis Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza C. grandis C. paradisi C. sinensis Cv. 1 Cv. 1 “clon” A Cv. 1 “clon” B Cv. 2 Cv. 3 Se Sedenomina denomina“clon” “clon”oo“selección” “selección”aaun unlinaje linajeidentificado identificadodentro dentrodel delclon clonasexual asexual Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 4 Propiedades genéticas de los cultivos de propagación clonal Heterocigosis Heterosis Alta carga genética Alógamas cuando se reproducen sexualmente Poblaciones naturales constituidas por clones individuales o mezclas de clones Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza Propagación vegetativa Ventajas: Precocidad Propagación de formas estériles o subfértiles Desventajas: Bajas tasas reproductivas Gran volumen de la “semilla” Transmisión de enfermedades. Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 5 Cultivos de propagación vegetativa • • • • • • • Órgano estolones tubérculos estacas bulbos rizomas injerto hijuelos • • • • • • • Cultivo frutilla papa boniato, portainjertos ajo caña de azúcar frutales (copa) alcaucil Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza Caso particular: Propagación por injerto Objetivos: •Uniformidad •Precocidad •Adaptación Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 6 Mejoramiento en especies de propagación vegetativa Hibridación Parental 1 Segregación Parental 2 F1 Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza Mutaciones espontáneas o artificiales como fuente de nuevos cultivares Manzana: sobrecolor, tipo de crecimiento Pomelo: Presencia de semillas, color de la pulpa Clementinas: época de cosecha Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 7 Mantenimiento de cultivares de especies de propagación vegetativa Material saneado, obtenido in vitro Categorías básicas Controles y aislación de vectores de enfermedades. Cultivo protegido Cultivo a campo o vivero de certificación Multiplicación a campo en aislación Venta a productor Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza Ejemplo: Certificación de vid MATERIAL INTRODUCIDO MATERIAL LOCAL PROGRAMA DE CUARENTENA PROGRAMA DE SANEAMIENTO MATERIAL INICIAL YEMAS/ESTACAS FUNDACION BLOQUE FUNDACIÓN YEMAS/ESTACAS INCREMENTO I YEMAS PARA INCREMENTO II BLOQUE DE INCREMENTO DE PORTAINJERTOS II ESTACAS CERTIFICADAS DE PORTAINJERTOS VIVERO DE PORTANIJERTOS BLOQUE DE INCREMENTO I BARBADOS CERTIFICADOS ESTACAS PARA INCREMENTO II BLOQUE DE INCREMENTO DE YEMAS II YEMAS CERTIFICADAS PLANTAS CERTIFICADAS Curso de Fitotecnia 2011 VIVERO DE PLANTAS Pablo Speranza 8 Apomixis Reproducción asexual a través de semillas (agamospermia) Semilla: órgano especializado de propagación Tipos de plantas en especies apomícticas • Apomícticas obligadas • Sólo producen semilla por apomixis • Apomícticas facultativas • Producen semilla por apomixis y fecundación • Sólo producen semilla por • Sexuales fecundación Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza Mecanismos de apomixis Célula madre de la megáspora Tétrada de megásporas Fertilización Núcleo del endosperma (3n) Endosperma 3n Gametofito femenino (Saco embrionario) Meiosis Ovulo o primordio seminal Oósfera Cigoto (2n) Embrión (2n) Más frecuentemente autónoma Diplosporia (La célula madre de la megáspora se comporta como una megáspora) Frecuentemente pseudogamia Aposporia (Células nucelares se comportan como megásporas) Embrionía adventicia o poliembrionía (Desarrollo de embriones supernumerios directamente a partir de tejido nucelar) Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 9 Ventajas y desventajas de la apomixis para el mejoramiento Ventajas frente a propagación vegetativa •Resistencia a condiciones adversas. •Dispersión espacial y temporal. •Fácil manipulación de los propágulos. •Filtro frente a enfermedades Desventajas •Complejos sistemas genéticos. Frecuentemente asociada a: hibridación interespecífica, poliploidía, irregularidades meióticas. •Dificultad para identificar fuentes de sexualidad Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza Control de la apomixis 80% •Herencia: Frecuentemente se comporta como un único gen dominante •Control ambiental: En apomícticas facultativas la frecuencia de individuos producidos por apomixis y fecundación varía de acuerdo con las condiciones ambientales Proporción de óvulos con sacos embrionarios de cada tipo en Paspalum cromiorrhyzon (Quarin 1986) 70% 60% 50% 40% Sexuales 30% Sexuales y apomícticos 20% 10% Apomícticos 0% I P V Curso de Fitotecnia O 2011 Pablo Speranza 10 Estructura genética • Poblaciones formadas por uno o varios clones • Las semillas apomícticas tienen la misma capacidad de dispersión que las producidas sexualmente: Algunos clones pueden estar muy extendidos Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza Distribución geográfica del clon dominante en P. dilatatum (Speranza 2005) Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 11 Mejoramiento de apomícticas P Planta sexual Planta apomíctica F1 A A A S S Pruebas de progenie (F2) Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza Esquema general de mejoramiento de especies clonales Cruzamientos entre varios clones y estimación de AC. Pocos híbridos por cruzamiento Selección de progenitores Clon A Clon B Año 0 Hibridación a mayor escala entre clones seleccionados Año 1 Plantas individuales, comienza la selección Año 2-3 Multiplicación asexual de genotipos seleccionados, continúa la selección Año 4-7 Ensayos con repeticiones de clones seleccionados y testigos selección final Año 8-10 Multiplicación asexual del nuevo cultivar Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 12 Esquema general de mejoramiento de especies clonales Selección de progenitores Clon A Clon B Año 0 Volumen de material por clon Heredabilidad de los caracteres evaluados (Sentido amplio) Año 1 Año 2-3 Año 4-7 Año 8-10 Curso de Fitotecnia 2011 Pablo Speranza 13
