MEJORAMIENTO GENÉTICO DE

PLANTAS AUTÓGAMAS
 

Ing. MSc. Casiano Quintana Carvajal

cquintana84@gmail.com
 1. SELECCIÓN EN EL MEJORAMIENTO
GENÉTICO DE PLANTAS AUTÓGAMAS

las técnicas convencionales podemos destacar;

 la selección artificial y los cruzamientos selectivos.
 Aquí es el hombre quien selecciona las plantas que le ofrecen más ventajas
(mejores frutos, mayor crecimiento, mayor resistencia a enfermedades, etc.),
y realiza cruzamientos entre esas variedades para obtener descendencia con
mejores rendimientos
 1. SELECCIÓN EN EL MEJORAMIENTO
GENÉTICO DE PLANTAS AUTÓGAMAS

 También se usa la hibridación, donde se provocan cruzamientos no sólo

entre diferentes variedades de una misma especie, sino también interespecíficos
(entre especies) e inclusive intergenéricos (entre diferentes géneros). Estos
cruzamientos generan híbridos.
1. SELECCIÓN EN EL MEJORAMIENTO
GENÉTICO DE PLANTAS AUTÓGAMAS

 Por otra parte está la mutagénesis inducida. 

 Desde la década de los 70’ por medio del uso de sustancias químicas o
radiaciones se inducen mutaciones al azar en el genoma que generan
cambios en la planta y luego se selecciona los individuos que presenten
características deseadas.
1. SELECCIÓN EN EL MEJORAMIENTO
GENÉTICO DE PLANTAS AUTÓGAMAS

las técnicas convencionales podemos destacar; otras técnicas

tales como:
 la polinización in vitro,
 el cultivo de células, tejidos y órganos vegetales,
 la obtención de haploides
 la variación somaclonal.
 1. SELECCIÓN EN EL MEJORAMIENTO
GENÉTICO DE PLANTAS AUTÓGAMAS

 Además de estas técnicas convencionales, en las últimas décadas se desarrolló la

ingeniería genética. La biotecnología permite a los científicos tomar solamente los
genes deseados de una planta, logrando de ese modo los resultados buscados en tan
sólo una generación.
 La ingeniería genética es una herramienta más segura y eficiente para el
mejoramiento de especies, respecto de las técnicas tradicionales, puesto que elimina
gran parte del azar presente en el mejoramiento tradicional. Los cultivos transgénicos
son una de las técnicas más conocidas de ingeniería genética
SELECCIÓN EN EL MEJORAMIENTO
GENÉTICO DE PLANTAS AUTÓGAMAS
Finalidad:
 Crear nuevos cultivares superiores a los actualmente existentes y ser utilizados en
la producción agrícola, hortícola, industrial, medicinal y otros usos.
 Objetivos:
1. Aumentar la productividad de los cultivos por el mejoramiento de su rendimiento
y el valor de su utilización.
2. Aumentar la calidad de la planta o de sus productos.
3. Elevar el atractivo del producto por el mejoramiento de su aspecto, su color, el
mejoramiento de su sabor, es decir, debe ser un producto innovador.
MEJORAMIENTO GENÉTICO DE
PLANTAS AUTÓGAMAS
Formas de lograr estos objetivos.- 
 1. Por una mejor adaptación a las condiciones del medio (clima, suelo), así como una
mayor resistencia a enfermedades (virus, bacterias, hongos patógenos), plantas
superiores parásitas y semiparásitas, además de plagas.
 2. Por modificaciones favorables de caracteres morfológicos y fisiológicos de las
plantas.
Estas características tienen una base genética que pueden ser controladas por uno o
varios genes o sea oligogenes y poligenes.
MEJORAMIENTO GENÉTICO DE
PLANTAS AUTÓGAMAS

El mejorador tiene la función de reunir en un solo genotipo el

máximo posible de genes favorables. Como producto de su trabajo;
si se juzga superior en algunas características a los cultivares
existentes,
MEJORAMIENTO GENÉTICO DE
PLANTAS AUTÓGAMAS

Uno de los desafíos del mejorador de plantas es obtener variedades

mejoradas, razón por la que se describirán los métodos de
selección para la obtención de nuevas variedades.
MEJORAMIENTO GENÉTICO DE
PLANTAS AUTÓGAMAS

Para entender los resultados de la selección en una población es necesario conocer

su estructura genética.
En las plantas autógamas, los individuos se encuentran en estado homocigótico;
con la autofecundación las plantas heterocigóticas producen igualmente
progenies homocigóticas en sus generaciones avanzadas.
 1.2. Proceso de selección

Para la obtención de un cultivar anual con las metodologías tradicionales se

requieren en promedio hasta de diez años, desde el cruzamiento pasando por la
selección hasta los ensayos.
Este proceso es mayor en especies perennes. Respecto a este período de tiempo
prolongado, las preguntas son:
(a) cómo reducir este período?
(b) cómo reconocer fácilmente los genotipos superiores?.
Para dar respuesta a estas preguntas debemos tener en cuenta la generación
segregante en que se debe comenzar la selección y el método de selección.
Introducciones de líneas Estudios de post entrada Prospecciones nacionales
y variedades foráneas

BANCO DE GERMOPLASMA

Estudios genéticos HIBRIDACIONES

Poblaciones F2 Selección recurrente

Local 1 Local 2 Local 3 Local 4

Selección por pedigrí

Selección masal modificado

LÍNEAS SELECCIONADAS

Estudios de resistencia
• Puccinia recondita
• Helminthosporiosis Estudios Observacionales del Rendimiento
• Pyricularia ssp Preliminares-Intermedios-Avanzados
• Acame y desgrane
• Tolerancia a sequia
Estudios Regionales Fase I, II y III
Calidad del grano en todas las zonas productoras

• Densidad y época de siembra

Producción de semilla original y básica • Momento óptimo de cosecha
PC!s, PG!s Y PM!s • Fertilización

Estudios de validación

NUEVA VARIEDAD
 1.2. Proceso de selección
 Generación segregante,
 Normalmente, si se trata de atributos gobernados por genes
oligogenéticos podemos empezar la selección en generaciones
tempranas (F2), pero si se trata de caracteres cuantitativos, es
conveniente iniciar el proceso de selección en generaciones
avanzadas de selección (F4 o F5), aunque hay metodologías
que aceleran este proceso.
 PRINCIPIOS DEL MEJORAMIENTO GENÉTICO
El éxito del mejoramiento de plantas depende de tres factores
principales:

oUna clara definición de los objetivos.

o Adecuadas fuentes genéticas de los caracteres deseados.
o Adecuadas pruebas para identificar los genotipos superiores.
 So Aa 100%

S1 25% AA 50% Aa 25% aa

Proporción de homocigotos
Y heterocigotos en una S2 37,5% AA 25% Aa 37,5% aa
Población después de
sucesivas autofecundaciones, S3 43,7% AA 12,5% Aa 43,5% aa
con ausencia de selección,
S4 46,8% AA 6,2% Aa 46,8% aa
Donde: So=planta original,
S1=La primera generación S5 48,4% AA 3,2% Aa 48,4% aa
Sn=la enésima generación
De autofecundación S6 49,2% AA 1,6% Aa 49,2% aa

Sn 50% AA 50% aa

Las plantas de variedades autogamas acostumbran ser homocigotas par todos sus
pares de genes. Este hecho ocurre por que, por autofecundación los pares de genes
Homocigotos (AA o aa) permanecen homocigotos y los pares de genes heterocigotos
(Aa) Segregan produciendo la mitad de sus descendientes heterocigotos y la otra
mitad homocigotos. Así, en cada generación de autofecundación la heterozigocidad
De los individuos es reducida por la mitad como en el esquema arriba.
 Recolección y selección de plantas
 sobresalientes con base a:
a. Fenotipo.
b. Sanidad.
c. Producción.
d. Calidad.
1.2. Proceso de selección
 1.2. Proceso de selección
Criterios de Selección, son los siguientes:

 - Selección por rendimiento per se.

 - Selección por rendimiento vía componentes de rendimiento,
utilización de índices de selección.
 - Análisis morfo-fisiológico, criterio bioquímico.
 - Selección utilizando marcadores moleculares.
 - Selección genómica.
 1.2. Proceso de selección

Variedad o Cultivar, se define como un grupo de plantas con características

distintas, uniformes y estables. Una variedad debe presentar su propia identidad
que la distingue de las demás.
Los descriptores varietales que confieren la identidad de la variedad son:
 ciclo vegetativo,
 características de grano,
 caracteres morfológicos,
 reacción a enfermedades y plagas,
 producción de granos,
 patrones enzimáticos o de ácidos nucleícos.
 1.2. Proceso de selección
 La estabilidad de la variedad es importante para una identificación de
generación en generación.
 El término cultivar se usa como sinónimo de variedad, término originado por la
contracción de dos palabras inglesas, cultivated variety (variedad cultivada).
 2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
 Cuanto mayor es la variabilidad genética, mayor es el progreso por
selección, por eso se debe evaluar y seleccionar un gran número de
plantas F2. La selección entre familias es más eficiente que la
efectuada dentro de familias donde la variabilidad genética es menor.
Conforme avancen las generaciones, la variabilidad genética aditiva
es gradualmente reducida dentro de líneas y la selección dentro de
estas familias se tornan cada vez más ineficientes.
 
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
 Una de las principales razones para el registro de la genealogía
de las selecciones en el método genealógico es permitir al
mejorador maximizar la diversidad entre líneas seleccionadas.
 La selección dentro de familias se justifica solamente en las
primeras generaciones de autofecundación, cuando la
variabilidad genética es todavía razonable.
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
Composición genética de un cultivar
 Según el proceso de selección para la obtención de un cultivar,
Borem11 y Borojevic12 clasifican los cultivares en:
 líneas puras,
 multilíneas,
 híbridos,
 sintéticos,
 clones,
 variedades de polinización abierta (poblaciones)
 compuestos (mezclas).
 2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
Composición genética de un cultivar
 
Líneas Puras.
 Poblaciones homogéneas y homocigotas, con coeficiente de
parentesco igual o superior a 0,87
 La uniformidad es esencial, sin embargo, se pueden presentar
mutaciones, mezclas mecánicas, polinizaciones cruzadas.
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
 Multilíneas.

 Poblaciones homocigotas y heterogéneas, son mezclas de líneas

isogénicas. Uso: resistencia a enfermedades y estrés climático
imprevisible. La producción de cada constituyente se hace por
separado, para luego ser mezcladas en proporciones pre-
establecidas, conforme varían las razas fisiológicas en el campo.
Es alternativa a la corta vida útil de las variedades.
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
Híbridos.
 Utilización de la heterosis. Poblaciones homogéneas y
heterocigotas, entre ellos, híbridos de tomate, berenjena, trigo,
cebada, arroz, sorgo.
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
Sintéticos.
 Poblaciones heterocigotas y heterogéneas. Obtenidas del entrecruzamiento
de líneas seleccionadas por su capacidad de combinación.
 En autógamas es factible su utilización con el uso de la esterilidad masculina
o la autoincompatibilidad. Se caracterizan por su menor reducción del vigor
en comparación a los híbridos, mejor adaptación al ambiente y alta
plasticidad en virtud de su heterogeneidad.
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
Clon.
 Poblaciones heterocigotas y homogéneas. Grupo de individuos obtenidos por
propagación asexual a partir de un sólo progenitor.
 Existe alta correlación entre el grado de heterocigosis y vigor: las variedades
clónales son altamente heterocigóticas (porque provienen de plantas
alógamas, si provienen de autógamas son líneas de reproducción asexual).
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
Compuestos o Mezclas.
 En autógamas son poblaciones heterogéneas y homocigotas. Son cultivares
producto de una mezcla mecánica de dos o más cultivares en determinada
proporción. Estas mezclas de diferentes genotipos son diferentes de las
multilíneas.
 Las multilíneas fueron propuestas por Harlan et al.,47 con el fin de reunir
características de diferentes progenitores en una sola población, sometida a
selección natural en la región de adaptación durante varias generaciones.
Teóricamente, las variedades compuestas tienden a presentar máxima
adaptación a una región.
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
Elección de progenitores

 La elección adecuada de progenitores es un factor crítico e

importante. Entre los criterios que se toman en cuenta para la
elección de progenitores, son en base a informaciones y
procedimientos científicos dirigido a maximizar la posibilidad
de obtener variedades adecuadas y considerar aspectos legales
al utilizar germoplasma obtenido por otras instituciones.
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
Procedencia de los progenitores para cruzamientos
 a) Comportamiento Varietal.- Cuando los progenitores son
agronómicamente superiores y adaptados a la región del cultivo.

 b) Comportamiento de germoplasma.- Puede presentar serias limitaciones en

cuanto a las características esenciales de las nuevas variedades. Los objetivos
de este grupo en general son de largo plazo y comprenden varios ciclos de
mejoramiento puesto que requieren principalmente de la adaptación del
germoplasma exótico.
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 
Progenitores potenciales
 
 Variedades comerciales. Las variedades en cultivo deben constituir la
primera opción como fuente de progenitores, puesto que tienen
características exigidas por el mercado y generalmente son de buena
productividad asociada a otras características de importancia agronómica.
 La probabilidad de obtener líneas superiores cruzando variedades
comerciales es relativamente alta.
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 

 Linajes élite. Es cuando se incluyen linajes que se encuentran en

su fase final de evaluación para la obtención de variedades. La inclusión
del linaje en el bloque de cruzamiento antes de completar su evaluación
final puede resultar en la necesidad de eliminar poblaciones segregantes,
cuando algún aspecto limitante se detecta en el linaje que se viene
utilizando.
2. BASES GENÉTICAS DEL MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS
 

 Linajes con características específicas. Hay linajes que no

tienen un buen comportamiento general, pero son portadores de uno o
más características de interés específico.
 
 Accesiones del banco de germoplasma. Estas son excelentes fuentes
de variabilidad. Sin embargo, se debe tener cautela para su uso, puesto que
la mayoría de accesiones presentan una o más características indeseables
para las variedades comerciales.
MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN
PLANTAS AUTÓGAMAS

 
3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

Un cultivar nuevo de plantas normalmente autopolinizadas se originan del proceso

de selección a partir de:
 una mezcla de plantas
 una planta seleccionada de un germoplasma introducido,
 una mezcla de plantas
 una planta seleccionada de una población local
 una planta seleccionada de una población híbrida.
 3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

SELECCIÓN MASAL
 
 3.1. Selección masal

 Este método consiste en la selección de un gran número de

individuos, con características fenotípicas similares que luego
son mezclados para constituir la generación siguiente. Es uno
de los más antiguos métodos de mejoramiento.
 SELECCIÓN MASAL
 

 Este método es eficiente en poblaciones heterogéneas,

constituidas por mezclas de líneas puras, en especies autógamas
o por individuos heterocigotos en el caso de alógamas.
 La idea principal de la selección masal es que al escoger los
mejores fenotipos, se mejora el nivel de la población con la
reunión de los fenotipos superiores ya existentes.
 SELECCIÓN MASAL
 
 En la selección masal, las plantas individuales son seleccionadas
fenotípicamente. Esto es, con solamente informarnos sobre el
fenotipo de los individuos que son considerados superiores para
la selección.
 Como los individuos con fenotipos semejantes pueden presentar
constitución genética distinta, la selección no siempre es
efectiva.
 La selección masal es generalmente poco utilizada para
características de baja heredabilidad.
 SELECCIÓN MASAL
 

 Modalidades de aplicación:
 
 Positiva: el proceso consiste en la elección de fenotipos interesantes, luego
de la cosecha con mezcla de las semillas de estos individuos y finalmente se
procede a la multiplicación de las semillas.

 Negativa: el proceso consiste en la detección y eliminación de individuos

indeseables, los genotipos que quedan constituyen la generación siguiente.
 
 SELECCIÓN MASAL
 
3.1.1. Casos de utilización de selección masal
 
 1) Selección masal a partir de variedades locales,
 2) Selección masal de purificación de variedades y
 3) Selección masal después de hibridación.
 
 SELECCIÓN MASAL EN AUTOGAMAS

 Se obtiene una variedad-población (VP) conformada por

un conjunto de genotipos homocigotas es decir un
conjunto de líneas puras (LP).
 Con este método no se aprovecha el máximo potencial de
la fuente de variabilidad (FV) ya que la variedad que se
obtiene no es el mejor genotipo sino un conjunto de los
3,4,5 mejores genotipos.)
Aplicaciones:

 Recomendado para la obtención rápida de un cultivar para

una región marginal. La variedad población (VP) obtenida
presenta < potencial genético que una LP pero > flexibilidad
genética (estabilidad poblacional del rendimiento)

 -Se aplica para la depuración de variedades.

Selección masal en autógamas
Fuente: J. I. Cubero (2003)

Variedad población compuesta por varias LP

Selección masal en autógamas
Fuente: J. I. Cubero (2003)
Selección masal en autógamas
Fuente: J. I. Cubero (2003)
 SELECCIÓN MASAL
 
 El resultado de la selección masal depende de dos aspectos:
 - Del atributo seleccionado
 Si es estable, hay progreso rápido (homocigosis).
 Si es fluctuante, es lento si la variabilidad ambiental es elevada.
 Si se trata del rendimiento es poco eficiente.
 - De la intensidad de selección
 Si la intensidad de selección es baja, el avance por selección es lento.
 Si la intensidad de selección es elevada, hay riesgo de desviación de las
características iniciales (Deriva Genética).
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

3.2. Selección individual o genealógica

 
 El método genealógico, conocido también como el método
pedigree, fue inicialmente propuesto por Hjalman Nilsson.
Aproximadamente en la misma época, Louis de Vilmorin, citado
por Allard,3 usaba la selección individual de plantas como prueba
de progenie, metodología que dió origen al método genealógico
convencional.
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

3.2. Selección individual o genealógica

 
 Objetivo: Aislamiento de líneas puras

 En el pasado, la línea se desarrolló por la identificación de plantas superiores en una

variedad tradicional o en mezclas de genotipos. Actualmente un nuevo cultivar
es originado por el proceso de selección en poblaciones en segregación luego
de la hibridación. En ambos casos, la prueba de progenie es esencial en selección de
líneas puras y sirve para evaluar la característica mejorada de la planta
seleccionada.
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

3.2. Selección individual o genealógica

 
 3.2.1. Casos de utilización de selección genealógica
 
 1. Selección genealógica a partir de variedades locales.
 2. Selección genealógica de purificación de variedades.
 3. Selección genealógica después de hibridación.
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

3.2. Selección individual o genealógica

 
 Técnicas para acelerar la selección, mediante: 

 a) Realización de varios ciclos de cultivo el mismo año, siempre que sean precoces
tal como las hortalizas y las condiciones ambientales lo permitan.
 b) Reemplazar mediante cámaras climatizadas la falta de selección natural. 
 c) Cambio de localidades que permitan pasar las generaciones por un clima similar
al de la localidad principal.
 
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Variabilidad Genética
 
 Se modifica con las generaciones de autofecundación. La variancia aditiva en una
población sometida a selección aumenta entre líneas y se reduce dentro de líneas.
 Cuanto mayor es la variancia genética, mayor es el progreso por selección, por eso se debe
evaluar y seleccionar un gran número de plantas F2.
 Conforme avanzan las generaciones, la se va reduciendo dentro de líneas y la selección
dentro de estas líneas se torna inefectiva.
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Variabilidad Genética

 Una de las principales razones para el registro de la genealogía es permitir al mejorador de

maximizar la diversidad entre líneas seleccionadas.
 La selección dentro de familias es justificable solamente en las primeras generaciones de
autofecundación, cuando la variabilidad genética es razonable.
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Variabilidad Genética
 
 El número de autofecundaciones a ser conducido en el método genealógico
va a depender del nivel de uniformidad genética deseada y la diversidad de
progenitores utilizados.
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Características Seleccionadas

 En la generación F2, el nivel de heterocigosis es alto (50 % en un

monohíbrido y muchos individuos expresan el “vigor híbrido”.
 Esta manifestación de vigor híbrido o heterosis puede influir en la
selección de tipos heterocigóticos y por caracteres cuantitativos lo
que constituye un problema.
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Características Seleccionadas
 Por esta razón, durante las primeras generaciones de segregación, se deben
seleccionar principalmente individuos con caracteres mono u oligogenéticos, según el
objetivo de selección.
 Conforme avanzan las generaciones el énfasis puede ser dada a características más
complejas. La productividad debe ser evaluada solamente a partir de generaciones en
que las líneas expresan uniformidad genética.
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Ventajas y Desventajas del Método Genealógico

 
 Ventajas

 Permite el control del grado de parentesco entre selecciones.

 Permite el descarte de individuos inferiores en generaciones precoces.
 Permite la utilización de datos obtenidos para estudios genéticos.
 Permite el entrenamiento de mejoradores.
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Ventajas y Desventajas del Método Genealógico

 
 Desventajas

 Permite la conducción de una única generación por año, haciendo que este proceso sea
prolongado.
 Exige elevada demanda de mano de obra y campo experimental.
 Requiere personal calificado para seleccionar tipos deseables.
 
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Reglas para registrar genealogías

 La genealogía debe mostrar claramente la secuencia a través de la cual se obtuvo

una línea o variedad.
 La genealogía de cada línea se debe registrar en un libro de campo y el libro de
historia de las cruzas, también se registra en todas la etiquetas de cruzamiento:
 
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Reglas para registrar genealogías

  En el programa del CIMMYT, las selecciones se designan mediante el número
de planta de cada selección después de la F2 y por una letra que corresponde a
la localidad donde se hizo la selección (Y para Obregón en el Valle del Yaqui, M
para Toluca en el Estado de México, B para El Batan, etc.). Ejemplo: CM 8469-
2Y-3M-7Y-0M.
Reglas para registrar genealogías
 Método del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos

a) El progenitor femenino se pone en primer lugar y se separa del progenitor

masculino por:
 Una diagonal / en la primera cruza, LR64/Son64
 Doble diagonal // en la segunda cruza, LR64/Son64//Jar
 Dos diagonales con el número de la cruza entre ellas, por ejemplo. /3/, /4/, /5/, etc., en
las cruzas subsecuentes
LR64/Son64//Jar/3/Aa
LR64/Son64//Jar/3/Aa/4/Bb
 
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Reglas para registrar genealogías

EJEMPLOS

 La secuencia completa de las cruzas de las cuales se obtuvo la variedad Sonora 64 puede ilustrarse
como sigue:

 1. Yaqui 48, obtenido de la cruza Newthatch x Marroquí se cruzó con Kentana 48, que se obtuvo de
la cruza Kenya 324 x Mentana.

 Método CIMMYT : Newthatch – Marroquí x Kenya 324 –

Mentana, ó N-M x k324- Mt 
 Método del USDA : Newthatch / Marroquí // Kenya 324 / Mentana ó N/M//k324/Mt
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

 Método genealógico modificado por Akerman y Mackey

 
 Modificación del método genealógico para minimizar la influencia del vigor
híbrido durante la selección, fue presentado por Akerman & Mackey.1
 
 El principio de este método supone que las generaciones de autofecundación eliminan
la variancia genética debido a la dominancia (Figura 2.14).
 SELECCIÓN GENEALOGICA
 

Método genealógico modificado por Akerman y Mackey

 Desventajas del método Akerman y Mackey

 1. Evaluación de líneas genéticamente heterogéneas en ensayos

comparativos de rendimiento.
 2. El elevado número de individuos de cada línea a partir de la generación F3
con el fin de preservar la variabilidad genética dentro de líneas.
 Descendencia de semilla única
(SSD)

 Es un método apto para su desarrollo en

condiciones de invernadero o de contra estación.
 Permite avanzar mas de un ciclo por año
 Fallas en la germinación o en la supervivencia
eliminan progenies completas
 Permite conservar la variabilidad genética
presente en F2

 En F6 – F7 las semillas se siembran a campo y se

continúa con la selección por pedigri.
 F2 Siembra y cosecha de una
semilla por planta

F3 Idem F2

F4 Idem F3

F5 Idem F4

F6 Cosecha de todas las

plantas

F7 F7 F7 F7 F7 F7 Multiplicación a Campo

F8 F8 F8 ECR

Líneas superiores
F9 – F10 F9 – F10 Multiplicación
Conduccion de las
plantas Fly
cruzamientos
artificial es en
invierno.
Descendencia de semilla única en Brassica napus
 Método de descendencia de semilla única

Con el método de descendencia de semilla única desde la F2 a la F5 se cosecha de todas y

cada una de las plantas una sola semilla (salvo de las que muestren características
claramente negativas).

En la generación F6 (podría ser F7, F8..), cuando la homocigosis es muy alta, las semillas se
siembran a marcos amplios y se efectúa una selección positiva, cosechando toda la semilla
de las plantas seleccionadas para establecer líneas o familias F7 que se siembran en parcelas
independientes.
 Método de descendencia única de semilla o Single Seed Descent (SSD)

Descripción del método 

El método consiste en avanzar las generaciones segregantes hasta un nivel
satisfactorio de homocigosis, tomando una semilla de cada individuo de una
generación para establecer la generación siguiente.
Brim16 sugiere la siembra de dos a tres semillas de cada planta F2 en golpes
individuales para asegurar la germinación.
Luego de la emergencia, una sola planta es preservada y el resto eliminada. Tal
procedimiento es repetido en las generaciones siguientes hasta que se obtenga el
nivel de homocigosis deseado.
De esta forma, cada línea corresponde a un progenitor F2 diferente.
Método de descendencia única de semilla o Single Seed Descent (SSD)
Descripción del método 

La principal característica de SSD es la reducción del tiempo requerido

para la obtención de líneas homocigotas.
Considerando que en este método el proceso de evaluación y selección de
genotipos se inicia después de la obtención de líneas en homocigosis, se pueden
conducir tantas generaciones por año posibles.
Método de descendencia única de semilla o Single Seed Descent (SSD)
Ventajas

 Provee máxima variancia genética entre líneas de la población final.

 Se llega rápidamente al nivel deseado de homocigosis.
 Fácil conducción. No exige registro de genealogía.
 Puede ser conducida fuera de la región de adaptación.
 Requiere poca demanda de mano de obra.

Desventajas
 Presenta poca oportunidad de selección en generaciones tempranas.
  No se beneficia de la selección natural cuando ésta es favorable.
 Retrocruza

Para transferencia de
genes útiles de un
genotipo donante a otro
genotipo denominado
recurrente.
 Retrocruza
 Transferencia de resistencia a
enfermedades en cereales de grano
fino.
 Introducción de macho esterilidad

 Incorporación de marcadores
morfológicos para identificación
varietal
 Obtención de variedades multilíneas
 Requerimientos
 Variedad con características
sobresalientes
 (padre recurrente)
Variedad, ecotipo o raza con los genes a
 transferir (padre donante)
 Facilidad en la identificación genotípica
El número de retrocruzas depende del
grado de disimilaridad entre los padres
 (recurrente y donante)

El ligamiento entre el carácter a transferir

y otras características puede retardar
considerablemente el proceso
 Característicasque pueden ser
mejoradas vía retrocruza son la
resistencia a enfermedades, altura
de espiga, madurez, etc.., es decir
caracteres que puedan ser
identificados con razonable
precisión a campo.

 En general el método de retrocruza

es predecible y adecuado aunque
un método conservador de mejorar
líneas endocriadas
 Tipo de Genes a Transferir

 Dominantes

 Recesivos

 Poligénicos
3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

Mejoramiento por retrocruzamiento (BACK CROSS)

Utilización. Cuando disponemos de una variedad excelente pero deficiente por un

carácter, el cual se debe mejorar.
 
Condiciones previas, se debe disponer de:
 
 Progenitores: variedad local de alto valor que se constituye en padre recurrente (R), y
de otra variedad con un carácter transferible, es el padre donante (D).
 Carácter genéticamente transferible.

 Tiempo: el necesario para la realización de los back cross (B.C.).

3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

Mejoramiento por retrocruzamiento (BACK CROSS)

Características del método:
 
 Es el único método de resultados previsibles y reproducibles

 El objetivo del mejoramiento es limitado

3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

 Haploide (n)
· Individuo con un solo juego de cromosomas.
· Las plantas pueden crecer normalmente pero no forman semilla.
· En su aspecto físico generalmente son menos vigorosos y de menor tamaño.
3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

 Doble Haploides (DH) o Dihaploides (2n)

· Individuo con dos juegos de cromosomas idénticos, porque provienen de

uno de los progenitores que se ha duplicado.
· Las plantas desarrollan normalmente y forman semilla.
· Individuos completamente homocigotas.

 Diploide (2n)

· Individuo con dos juegos de cromosomas.

· Individuos heterocigotas.
3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

Características de los haploides

 Los doble haploides producidos en una generación tendrán un nivel más

alto de homocigosis que las líneas autofecundadas desarrolladas por un número
limitado de generaciones de autofecundación.
 Las mutaciones son útiles en plantas haploides. Una mutación recesiva será
observada inmediatamente así como todo loci que está en la condición de
homocigoto (sólo un alelo por locus), y puede ser identificado desde el fenotipo.
 La selección por alelos dominantes es facilitado en los haploides, los alelos
recesivos correspondientes en el haploide no se manifiestan si el locus en cuestión
está ya ocupado por el alelo dominante.
3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

Características de los haploides

 La segregación genética puede ser menos compleja en los polihaploides.

 Los haploides son útiles en estudios citogenéticos de poliploides ya que proveen
el material genético del cual puede derivarse una serie monosómica.
 Los polihaploides pueden ser utilizados para transferir genes del poliploide a una
especie diploide relacionada.
 En especies con alelos autocompatibles en el cual la autopolinización es
restringida, los doblehaploides son una alternativa para la producción
de poblaciones completamente homocigotas.
Características de los haploides
Entre las aplicaciones más importantes de los doblehaploides en el mejoramiento vegetal se tiene
el acortamiento de los programas de mejoramiento.
El desarrollo de nuevos cultivares con los métodos tradicionales actuales comprende tres etapas
fundamentales:
 
 1. Generación de variabilidad genética, ya sea por medio de hibridaciones sexuales intra
e interespecífica, por inducción de mutaciones, o por transformación genética.
 2. Recuperación de progenies homocigotos a través de generaciones repetidas de
autofecundación o retrocruzamiento, seleccionando a favor los caracteres de interés.
 3. Evaluación del comportamiento de los nuevos materiales en ensayos comparativos de
campo.
Características de los haploides

 En las plantas autógamas, con los métodos convencionales de mejoramiento, la homocigosis

prácticamente se logra recién luego de seis a ocho generaciones de autofecundación, mientras
que con una técnica de producción de haploides, seguida de duplicación cromosómica, es
posible llegar a homocigosis completa en una generación.

 En las plantas alógamas, la producción de homocigotos resulta de gran importancia. Al trabajar

con especies de polinización cruzada se favorece naturalmente la heterocigosidad y de ser
posible la autofecundacion, la obtención de homocigotos se ve dificultada por la endogamia.
Características de los haploides
 Estudio de especies poliploides
 
 La inducción de haploides en plantas poliploides facilita el trabajo de investigación y
mejoramiento, ya que permite manejar niveles de ploidia menores para los estudios de
herencia y la combinanción de caracteres de interés.

  Fusión de protoplastos
 
 Al fusionar dos protoplastos haploides se origina un diploide que puede duplicarse y
llevar a la obtención de un híbrido interespecífico o intergenérico, siendo eso una
ventaja importante cuando se trabaja en hibridación somática.
Características de los haploides
 Estudio de especies poliploides
 Variación gametoclonal
 
La androgénesis in vitro provee un excelente sistema para analizar a nivel
esporofítico, la variación debida a recombinación y segregación meiótica.
Las variantes gametoclonales expresan el carácter recesivo a diferencia de
las somaclonales, que requieren de autofecundación y análisis de progenie.
Características de los haploides
 Estudio de especies poliploides
 Variación gametoclonal
 
Algunos logros de esta técnica:
 
 Frutos de tomates con mayor contenido de sólidos.
 Plantas enanas de arroz con granos más largos y con elevados niveles de proteínas de
reserva y mayor macollaje.
 Plantas de Datura innoxia con contenidos más elevados de alcaloides en las hojas.
 Plantas de tabaco con mayor resistencia a bajas temperaturas.
 Plantas de Brassica napus con mayor contenido de aceite del ácido erúcico en las
hojas. Este aceite se usa como lubricante en la industria.
Características de los haploides
Estudio de especies poliploides
 Mutagénesis

Si se aplica mutagénesis a un sistema de haploides, se obtienen

mutantes sólidos, lográndose la homocigosis rápidamente luego de la
duplicación con colchicina.
Entre los agentes mutagénicos más frecuentemente utilizados se
encuentran la N-metil-N-nitrosurea (20 mM), los rayos X (0.5 krad), los
rayos gamma y el etil metil sulfonato.
Características de los haploides
Estudio de especies poliploides
 Trasformación genética

Rige el mismo principio que para la mutagénesis. La transformación de

haploides permite la obtención del transgen en homocigosis luego de la
duplicación con colchicina. Puede realizarse con PEG, microinyección o
utilizando Agrobacterium tumefaciens.
Características de los haploides
Estudio de especies poliploides
 
 II. Androgénesis

 Desarrollo de un gameto
 
Cultivo de anteras: se ha inducido haploidía en mono y dicotiledoneas, siendo más
fácil en las últimas. Es una técnica simple que, dependiendo del genotipo y de las
condiciones de cultivo, permite obtener elevado número de plantas en un tiempo
relativamente corto. Ha sido más difícil en los cereales; no obstante ello, se obtuvieron
haploides de arroz, trigo, cebada con diferentes grados de dificultad.
 
Características de los haploides
 Duplicación cromosómica
 
Después de la duplicación cromosómica, ya sea espontánea o inducida, se logra la homocigosis y se
restaura la fertilidad. La planta haploide, sin duplicar es estéril por lo que no podría producir semillas.
Entre las técnicas que han sido utilizadas para la duplicación de haploides cabe mencionar:

 a) Duplicación espontánea durante la etapa de callo o de rescate de embriones.

 
 b) Regeneracion de plantas doblehaploides a partir de callos de médula de plantas
haploides de tabaco.60

 c) Sustancias químicas: aunque se conocen casos mediante agentes químicos tales como
acenafteno, hidrato de cloral, sulfanilamida, etc., la mayor eficacia se ha logrado con
colchicina y el óxido nitroso.
  
Consideraciones finales

 La elección de los progenitores y la selección son etapas decisivas en un programa

de mejoramiento, que se avanzará luego generación tras generación hacia una
homocigosis que permita entrar en las etapas de evaluación. Ganar tiempo
en estos casos puede significar una reducción de costos muy importante y una
más temprana entrada en el mercado de la nueva variedad.
 En el caso de una especie autógama como el trigo es posible ganar generaciones
haciendo dos cosechas en un año, especialmente en aquellos cultivares de corto
ciclo vegetativo. Esto, sin embargo, dificulta la observación de algunas
características agronómicas importantes, que no pueden ser observadas en los
genotipos en esas condiciones, atentando contra una selección eficiente.
 Multilíneas
 Sise dispone de la misma línea
con distintos alelos para resistencia
a diferentes razas de un mismo
patógeno se puede constituir una
variedad Multilínea
 Multilíneas
 Jensen en 1952, sugirió la mezcla de
líneas agronómicamente compatibles
cada una portadora de genes
resistentes a la roya.
 Al año siguiente N. Borlaug abogó
por el empleo de variedades
multilíneas en trigo obtenidas por
retrocruzamiento.
 Multilíneas
 Una mezcla de líneas puras
(isogénicas) perfectamente
individualizadas y probadas mediante
pruebas de progenie.
 Estas líneas deberán ser
fenotípicamente semejantes de tal
modo que aseguren la tipificación
varietal y similitud en cuanto a los
caracteres componentes del
rendimiento.
3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

Variedades multilíneas

Se llaman variedades multilíneas a las mezclas de líneas que difieren

en una o muy pocas características, que hasta ahora ha sido
exclusivamente resistencia a enfermedades, sin que tal mezcla afecte a
caracteres agronómicos importantes (precocidad, maduración, cosecha
mecánica, calidad, etc.).
Altura pl
Ciclo
Calidad grano

30 Susceptibles
30 resistentes
30 modradamente r
3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

Variedades multilíneas
 Las multilíneas son mezclas de varias líneas, cada una con caracteres genotípicos
similares pero con diferentes genes de resistencia vertical. Las multilíneas tienen
algunos caracteres de ambas resistencias vertical y horizontal, toda vez que
reducen no sólo el nivel inicial de la enfermedad sino también su tasa de
multiplicación.

 Desafortunadamente, la dificultad para desarrollar y mantener multilíneas limita

su posible uso únicamente a aquellas enfermedades con alta variabilidad
patogénica como Pyricularia oryzae, para la cual no se puede obtener resistencia
estable por métodos más sencillos.
3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

Variedades multilíneas
Formacion de variedades multilíneas
 
La búsqueda de variedades multilineales tiene por objeto obtener poblaciones de vida
útil prolongada (al menos no efímera). Esta, de hecho, puede ser permanente
mientras no se cambie, por razones agrícolas, el fenotipo de la variedad multilineal
en cuestión; aún cuando una de las líneas resultara eventualmente susceptible a
alguna raza nueva, la variedad multilineal continuará en vigencia por la simple
sustitución de tal línea por una nueva resistente.
3. MÉTODOS DE MEJORAMIENTO EN PLANTAS AUTÓGAMAS

Variedades multilíneas
Formacion de variedades multilíneas

El número de líneas que se han propuesto es de ocho a dieciseis. En teoría, mientras más se
incluyan, menor es el porciento de daño que se causa en la población cuando una de las líneas
componentes deviene en susceptible, (Figura 2.23), lo mismo puede decirse en torno a la
uniformidad fenotípica; una línea, unos cuantos centímetros más corta en altura, pasa menos
desapercibida al mezclarse con un número alto de líneas en la variedad multilineal que si está
constituida por un número bajo de ellas.
 
Gracias…!!!
Ensayos de adaptación y de rendimiento:

 Idealmente se debe esperar la homocigosis de la línea para realizar los ensayos de

adaptación y rendimiento. En la práctica la selección se realiza antes de llegar a
la homocigosis (en semillas cosechadas en F5).
 El material genético, dependerá de la cantidad de semilla disponible:
 
1) Si hay suficiente semilla por línea, la cosecha de cada planta será para continuar
la selección genealógica (SG) y el resto de las semillas será para realizar los
ensayos comparativos (EC) y parcelas de multiplicacion de semillas.

2) Si hay poca semilla por línea, la cosecha de cada línea será para la SG y el resto
de las familias serán para los EC.
Ensayos de adaptación y de rendimiento:

Ensayos comparativos

– Primero, parcelas de tamaño reducido donde se eliminan los genotipos

no deseables. ENSAYOS PRELIMINARES, ENSAYOS
INTERMEDIOS Y ENSAYOS AVANZADOS
– Luego, parcelas más grandes, en ambientes diferentes (locales o
regionales) y la elección de las mejores líneas.
  ENSAYOS REGIONALES
Gracias…!!!