MEJORAMIENTO EN AUTÓGAMAS. Ariel Castro

Transcripción

1 MEJORAMIENTO EN AUTÓGAMAS Ariel Castro

2 BIBLIOGRAFIA POEHLMAN, J.M., Breeding Field Crops. CHAHAL Y GOSAL. Principles and Procedures of Plant Breeding. Capitulos 5, 9, 10, 11 y 12

3 Aspectos generales de las autógamas Variedades criollas y cultivares Programas de mejoramiento Mantenimiento varietal

4 Aspectos generales de las autógamas Especies cultivadas Arroz Arveja Avena Cebada Lenteja Lino Maní Poroto Soja Tomate Trébol carretilla Trigo

5 Aspectos generales de las autógamas Predominantemente autofecundas Líneas puras Poblaciones naturales mezclas de líneas puras A partir de hibridaciones se alcanza en pocas generaciones la homocigosis Puede existir heterosis

6 AaBb AABB AAbb aabb aabb 6.25% 6.25% 6.25% 6.25% AABB AAbb aabb aabb 12.91% 12.91% 12.91% 12.91% AABB AAbb aabb aabb 25.0% 25.0% 25.0% 25.0%

7 Aspectos generales de las autógamas Variedades criollas y cultivares

8 ARIEDADES CRIOLLAS Grupo de plantas de una especie cultivada, que es propagada sin control, en la forma usual de reproducción de la especie No es lo mismo que poblaciones silvestres Posibilidades: poblaciones primitivas o antiguas, o poblaciones modernas fuera de control Características: Heterogéneas Selección Natural Selección artificial Adaptación

9 ULTIVARES Grupo de plantas dentro de un cultivo que forman una unidad diferenciable y que reproducen sus características en la forma de reproducción del cultivo. usual LINEAS PURAS MULTILÍNEAS (mezcla de LP) HÍBRIDOS (cruza de LP)

10 Aspectos generales de las autógamas Variedades criollas y cultivares Programas de mejoramiento

11 1. Objetivos K.Impacto Adaptado, alto, S Adaptado, bajo, R

12 1. Objetivos Novafén No adaptado, bajo, S K.Impacto Adaptado, alto, S E.Hornero Adaptado, bajo, S CNT 8 No adaptado, alto, R E.Federal Adaptado, bajo, R

13 Situación de producción DEFINICIÓN DE LIMITANTES Limitantes con base genética VARIABILIDAD GENÉTICA Elaboración de estrategia de mejoramiento FUENTES DE CARACTERES MÉTODOS PRIORIDADES CULTIVAR

14 ARROZ PROBLEMAS Llenado de grano tardío Limitaciones de potencial Nuevos mercados

15 ARROZ PROBLEMAS Llenado de grano tardío Limitaciones de potencial Nuevos mercados Ciclos cortos Tolerancia a Frío Material semitropical Cultivares de grano corto

16 BLUEBELLE INIA TACUARI INIA ZAPATA Calidad Potencial limitado Susceptible a frío Calidad Potencial 20% superior a Bluebelle Tolerante a frío Susceptible a manchas Mejor calidad Resistencia a manchas de vainas Buen potencial MR a brusone Susceptible a podredumbre de tallo

17 EL PASO 144 INIA OLIMAR Alto potencial Calidad limitada Susceptible a brusone Susceptible a manchas de glumas Mejor calidad Potencial superior Susceptible a brusone Menos susceptible al manchado de glumas

18 ETAPAS VARIABLE DE RESPUESTA CORTO PLAZO MEDIANO PLAZO LARGO PLAZO TIEMPO

19 1. Metodología Generación de variabilidad Selección Obtención de cultivares Mantenimiento

20 TIPO DE PROGRAMAS Selección en variedades camperas Selección a partir de cruzamientos Retrocruzas

21 SELECCIÓN DE VARIEDADES CAMPERAS AVENA 1095a LOTES, 3000 PLANTAS, 150 FUERA DE TIPO LINEAS Selección por características agronómicas LINEAS 1979 RLE 115

22 4 3 2 Variable canónica Colectas de Agricultores A1095a Variable canónica 1

23 Un ciclo de selección Diversidad

24 SELECCIÓN A PARTIR DE CRUZAMIENTOS

25 Padre A Padre B F 1 F 2 F 3

26 F 1 HOMOGÉNEA SIN SELECCION F 2 HETEROGENEA CON SELECCION SIN SELECCION Selección de plantas individuales F 3 Mantenimiento de plantas individuales Mantenimiento de población Selección de plantas o líneas F 4 F 5 F 6 Sin selección. Mantenimiento de un número fijo de plantas Sin selección artificial. Mantenimiento de la población en condiciones de selección natural GENEALÓGICO D.U.S. MASAL LINEAS EXPERIMENTALES EVALUACION

27 METODO MASAL DESCENDENCIA DE UNA SEMILLA F 2 F 3 F 4

28 METODO GENEALOGICO F 2 F 3 F 4

29 DOBLES HAPLOIDES F 1 AaBb MUESTRA GAMÉTICA AB Ab ab ab CULTIVO DE TEJIDOS DUPLICACIÓN Líneas DH AABB AAbb aabb aabb

30 GENEAL. MASAL D.U.S. D.H. Momento de selección Continua * Final Final Avance generacional NO NO SI SI Selección natural +/ Variación dentro de líneas SI SI NO NO Variación entre líneas SI SI SI SI Infraestructura MEDIA BAJA ALTA ALTA Intensidad trabajo campo ALTA BAJA BAJA BAJA Intensidad trabajo laborat. BAJA BAJA ALTA M-A

31 En general utilizado para genes de efecto mayor RETROCRUZAS Objetivo: Incorporar una característica específica en un material adaptado deficiente en esa característica PADRE RECURRENTE Material adaptado con una deficiencia bien definida PADRE DONANTE Individuo con buen comportamiento en el carácter a transferir El carácter a transferir debe expresarse en el padre recurrente El objetivo es transferir la menos cantidad del genoma del padre donante como sea posible

32 DONANTE DOMINANTE MM Donante mm Recurrente Mm F 1 mm Recurrente 50.0 Mm mm BC 1 Mm mm Recurrente 75.0 Mm mm BC Mm Mm mm BC

33 DONANTE DOMINANTE Mm MM Mm mm MM MM MM Mm MM Mm MM Mm Padre recurrente + MM

34 DONANTE RECESIVO mm Donante MM Recurrente Mm F 1 MM Recurrente 50.0 MM Mm BC 1 MM BC 1 F 2 MM Mm mm BC 1 F 2 MM Recurrente 75.0 Mm BC

35 DONANTE RECESIVO Mm BC Mm BC MM Mm mm Padre recurrente + mm

36 RETROCRUZAS Objetivo: Incorporar una característica específica en un material adaptado deficiente en esa característica

37 Proporción del genoma del padre recurrente en esquemas con y sin selección por el carácter objetivo (estudio de simulación) Sin selección Selección por objetivo BC BC BC BC BC Adaptado de Frisch et al., 1999

38 Proporción del cromosoma que corresponde al genoma del padre donante 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Nº de generaciones de RC Ubicación del gen objetivo Central Al azar Adaptado de Stam y Zeven, 1981

39 Efecto del ligamiento en la probabilidad de eliminar un gen indeseado ligado a un gen deseado con 5 retrocruzas y con 5 autofecundaciones, asumiendo que la selección se hace solo por el gen deseado Probabilidad de que el gen no deseado pueda ser eliminado Fracción de recombinación Con 5 RC Con 5 autofecundaciones Allard, 1960

40 Busqueda de puntos de cross-over que flanqueen la región objetivo En este caso el conocimiento de la ubicación exacta de la región objetivo y de los marcadores usados es esencial

41 Proporción del genoma del padre recurrente con selección solo por el carácter objetivo, y utilizando dos esquemas de selección asistida por marcadores por el genoma del padre recurrente (estudio de simulación) Uso de marcadores Sin selección Selección por objetivo Esquema 1 Esquema BC BC BC BC BC Adaptado de Frisch et al., 1999

42 TIPO 1 TIPO 2 D DONANTE RECURRENTE

43 USO DE RETROCRUZAS Programa de mejoramiento de cebada, Facultad de Agronomía Incorporación de resistencia a mancha borrosa Fuente de resistencia: BCD47 (resistencia cuantitativa) Padres recurrentes: INIA Ceibo, INIA Aromo, C9205

44 GMS21 Bmac213 Bmac Bmag770 HVM20 Bmac090 Bmag Bmac cm 0.0 HvHVA1

45 CLE 203 CLE 202 SELECCIÓN FENOTIPICA C9205 F1 RC1 RC2 RC2F1 RC2F2 RC2F3 RC2F4 BCD 47 SELECCIÓN ASISTIDA

46 SELECCIÓN DE MARCADORES POLIMORFICOS 1H CLE 202 CLE 203 k04435 GMS021 k06257 k04230 BMac213 Bmag718 Bmag090 Bmag347

47 PADRE RECURRENTE A DONANTES D 1 D 2 D 3 D 4 RETROCRUZAMIENTO Isolíneas AD 1 AD 2 AD 3 AD 4 MEZCLA DE ISOLÍNEAS MULTILÍNEA

48 HÍBRIDOS Menores niveles de heterosis que en alógamas Dificultades operativas para la producción en gran escala de semilla (estructuras florales, dispersión del polen, etc.) ARROZ SORGO TOMATE Sistemas intensivos (China) Facilidad de producción Alto valor de la semilla Alto valor del cultivo

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