Conceptos Clave en Genética y Mejora Vegetal

Conceptos en Genética

Ploidía

Monoploide: posee un único juego básico de cromosomas.

Obtención de plantas diploides a partir de monoploides: mediante el uso de colchicina, la cual inhibe la formación del huso acromático durante la mitosis. Tras la duplicación cromosómica, se genera una célula diploide que puede dar lugar a una planta completa con genotipos idénticos al gameto masculino original.

Autoploides: organismo cuyo complemento cromosómico está constituido por varias series básicas de cromosomas iguales entre sí.

Aloploides: organismo cuyo complemento cromosómico está constituido por varias series cromosómicas, en número par y procedente de especies diferentes.

Aneuploide: organismo cuyo complemento cromosómico se deriva de la pérdida o ganancia de cromosomas individuales de un complemento cromosómico original.

Sistemas de Reproducción

Dioecia: formación de flores unisexuales masculinas y femeninas, ambos tipos localizados en pies de plantas diferentes. Garantiza la polinización cruzada entre plantas diferentes, aunque no asegura que tengan genotipos diferentes.

Monoecia: formación de flores unisexuales masculinas y femeninas en el mismo pie de planta. Este sistema no garantiza la polinización cruzada entre plantas diferentes.

Incompatibilidad

Incompatibilidad: Sistema que impide que flores hermafroditas formen zigotos al ser autofecundadas.

• Heteromórfica: existencia de flores con distinta morfología. El polen producido por flores de una morfología solo puede fecundar el gineceo de flores de distinta morfología.
• Homomórfica: se presenta en plantas con flores de una única morfología. Existe un sistema genético que controla la funcionalidad del polen.

• Gametofítica: la funcionalidad del polen está determinada por su propio genotipo y no por la planta que lo produce.
• Esporofítica: el fenotipo del grano de polen está determinado por el genotipo de la planta madre.

Androesterilidad: Incapacidad de formar gametos masculinos funcionales, lo que impide la fecundación. La no funcionalidad está determinada genéticamente.

Mejora Vegetal

Plantas Transgénicas

Transgénico: organismo que contiene uno o varios genes que han sido introducidos de forma artificial, en lugar de ser introducidos mediante polinización natural.

Pasos para obtener una planta transgénica:

1. Identificación y aislamiento del gen de interés.
2. Colocación del gen en un vector de clonación apropiado. Los vectores son moléculas de ADN que se utilizan para introducir genes y que se pueden manipular en el laboratorio.
3. Multiplicación del gen clonado. Se utilizan bacterias como Escherichia coli como fábricas de producción, donde el vector con el gen de interés se replica independientemente del cromosoma bacteriano.
4. Introducción del gen en el organismo a modificar. Algunas técnicas utilizadas son:
   • Transformación mediada por Agrobacterium.
   • Transformación de protoplastos con ADN desnudo.
   • Transformación biolística o biobalística.
5. Obtención del organismo completo con la nueva característica.

Genes importantes en la transformación vegetal: genes VIR (genes de virulencia) y genes de opina.

Alternativas a la transformación con Agrobacterium:

• Transformación de protoplastos: se elimina la pared celular de las células vegetales mediante enzimas, obteniendo protoplastos, que son células esféricas que contienen los cloroplastos y otros orgánulos.
• Transformación biolística: se utilizan pistolas de ADN para disparar microproyectiles recubiertos de ADN a las células vegetales. Actualmente, se utilizan cámaras a presiones elevadas para este proceso.

Plantas Híbridas

Híbrida: variedad vegetal producida por el cruzamiento entre dos o más parentales seleccionados para obtener la máxima producción y homogeneidad fenotípica en la explotación comercial.

Características de las plantas híbridas:

• Alto rendimiento.
• Alta homogeneidad.
• Mantenimiento de sus características a lo largo de las generaciones.

Variabilidad genética en plantas híbridas: puede disminuir en generaciones sucesivas si se aplica una selección intensa, y mantenerse o aumentar si no hay una selección fuerte.

Heredabilidad en plantas híbridas: puede variar dependiendo de factores como los cambios ambientales o la deriva genética.