Unidad VIII, Teórico 12 Mejoramiento de clonales File

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Definición de clon:
Grupo de plantas propagadas mediante
cualquier tipo medio asexual
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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)
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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
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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!!!
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C. grandis
C. paradisi
C. sinensis
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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
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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
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Propagación vegetativa
Ventajas:
Precocidad
Propagación de formas estériles o
subfértiles
Desventajas:
Bajas tasas reproductivas
Gran volumen de la “semilla”
Transmisión de enfermedades.
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Cultivos de propagación vegetativa
•
•
•
•
•
•
•
Órgano
estolones
tubérculos
estacas
bulbos
rizomas
injerto
hijuelos
•
•
•
•
•
•
•
Cultivo
frutilla
papa
boniato, portainjertos
ajo
caña de azúcar
frutales (copa)
alcaucil
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Caso particular: Propagación por injerto
Objetivos:
•Uniformidad
•Precocidad
•Adaptación
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Mejoramiento en especies de propagación
vegetativa
Hibridación
Parental 1
Segregación
Parental 2
F1
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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
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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
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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
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VIVERO DE
PLANTAS
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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
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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)
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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
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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
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O
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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
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Distribución geográfica del clon dominante en P. dilatatum
(Speranza 2005)
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Mejoramiento de apomícticas
P
Planta sexual
Planta apomíctica
F1
A
A
A
S
S
Pruebas de
progenie (F2)
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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
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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
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