Estrategias de Mejora Genética Vegetal y Producción de Semillas Híbridas

Fases de un Programa de Mejora Genética

• Generar variabilidad: Por cruzamiento o mutagénesis.
• Selección: Identificación de individuos con rasgos deseados.
• Ensayos de rendimiento: Evaluación de la productividad.
• Multiplicación: Incremento de la semilla.
• Registro y protección: Trámites legales y comerciales.

Técnicas de Mutagénesis y Transgénesis

Mutagénesis Tradicional (Radiación o Química)

Genera muchas variantes en un periodo de 6 a 7 años.

Mutagénesis Dirigida

Es precisa para editar genes endógenos. Es un proceso rápido (2 a 3 años) para obtener líneas editadas.

Transgénesis

Consiste en introducir genes externos. El tiempo es variable (4 a 6 años) hasta llegar a ser comercial. Permite incorporar rasgos que no existen en la especie (sp.).

Obtención de Líneas Doble Haploides (DH)

Es un método para obtener líneas completamente homocigotas (100% homozygous) en una sola generación.

Proceso de Obtención

1. Obtención de un gametófito (n): Puede ser un microsporo (polen), una antera, un óvulo, o un embrión haploide procedente de cruzamientos especiales (por ejemplo, con líneas inductoras).
2. Inducción: Ese gametófito se induce a formar una planta haploide mediante cultivo in vitro (androgénesis o ginogénesis). La planta resultante tiene n cromosomas.
3. Duplicación cromosómica: Se duplica el número de cromosomas con colchicina u otros agentes antimitóticos. La planta pasa de n → 2n, quedando totalmente homocigota.
4. Resultado: Una línea doble haploide (DH) genéticamente fija, lista para evaluación o uso como parental.

Androesterilidad en la Producción de Híbridos

La androesterilidad es la incapacidad de una planta para producir polen funcional debido a una anomalía genética en la microesporogénesis. Se usa para que un parental femenino no produzca polen y solo pueda ser fecundado por el parental masculino, garantizando que toda la semilla sea híbrida.

Mantenimiento de la Androesterilidad (AE)

Se cruza la línea AE (ms ms) con una línea mantenedora AF (Ms Ms). La descendencia contiene: Ms ms (AF) y ms ms (AE). Se deben identificar las plantas AF (por marcador morfológico) y ser emasculadas antes de la antesis. Solo las plantas ms ms producen semilla AE, por lo que se recolecta su semilla. Este proceso se repite cada año.

Androesterilidad Nucleocitoplasmática

Controlada por el citoplasma S y genes nucleares rf / Rf.

• Línea A (androestéril): Citoplasma S, genes rr.
• Línea B (mantenedora): Citoplasma N, genes rr.
• Línea R (restauradora): Citoplasma N, genes Rf.

Mantenimiento

Se cruza la línea A (S rr) × línea B (N rr). Toda la descendencia tiene citoplasma S y genes rr, por lo tanto, todas son androestériles (AE). Se recolecta semilla de estas plantas, lo que permite un mantenimiento sencillo.