Mejoramiento Genético

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1 PROGRAMA ANALÍTICO 1. FUNDAMENTACIÓN La asignatura Mejoramiento Genético brinda formación a los alumnos sobre conocimientos básicos y aplicados relacionados a las incumbencias que como futuros ingenieros agrónomos los habilita al mejoramiento y conservación de especies de importancia agronómica ( Programar, efectuar y evaluar la multiplicación, introducción, mejoramiento, adaptación y conservación de especies vegetales con fines productivos ). Está ubicada en el tercer año de la carrera y tiene tres materias correlativas previas a su cursada: Química Orgánica y Biológica, Biometría y Genética. 2. OBJETIVOS 2.1. GENERALES Comprender la importancia de la domesticación de plantas cultivadas, centros de origen y diversificación. Comprender el interés que presentan los recursos genéticos en el proceso de mejoramiento, por su utilización en programas y su preservación como recurso natural estratégico. Incorporar conocimientos de genética cuantitativa aplicada al mejoramiento vegetal. Aprender distintas técnicas de selección y mejoramiento mediante métodos convencionales y mediante el uso de herramientas biotecnológicas. Integrar los puntos anteriores aplicados a la obtención de creaciones fitogenéticas. Noción de escala de producción en programa de mejora y en fase de producción comercial de las mismas. Conocer aspectos legales relacionados al mejoramiento y al acceso a recursos genéticos ESPECÍFICOS Proporcionar a los alumnos conocimientos relacionados a: Conservación de recursos genéticos y el mejoramiento de especies de interés agronómico. Utilización de programas de computación aplicables al mejoramiento genético. Planificación evaluación y selección de genotipos en redes de ensayos multiambiente. Normativas de registro y propiedad de obtenciones fitogenéticas. Aspectos legales relacionados al acceso a recursos genéticos y adhesión a Convenios Internacionales

2 3. CONTENIDOS 3.1. UNIDADES TEMÁTICAS Unidad 1: El mejoramiento genético en la producción agropecuaria Desarrollo histórico y objetivos actuales. Relaciones con otras disciplinas científicas asociadas. Domesticación. Sistemas de reproducción en relación con los métodos de mejoramiento. Unidad 2: Recursos genéticos Origen y evolución de las plantas cultivadas. Centros de origen y de diversificación. Actividades relacionadas con recursos genéticos: Prospección, exploración y recolección. Caracterización y evaluación. Conservación: Bancos de germoplasma. Documentación. Utilización de germoplasma en programas de mejoramiento. Unidad 3: Valores medias y varianza Definición de caracteres cuantitativos. Valores y medias. Efectos genéticos. Valor reproductivo, desviación por dominancia y por interacción entre loci. Varianza poblacional y su descomposición en componentes genéticos y ambientales. Relación entre componentes de varianza genotípica y las frecuencias génicas. Unidad 4: El parecido entre parientes Definición. Covarianzas genéticas. Covarianza entre medios hermanos y hermanos completos. Modelo general de estimación de las covarianzas genéticas entre parientes. Unidad 5: Heredabilidad Métodos para estimar las varianzas y covarianzas genotípicas y fenotípicas. Grado de determinación genética. La heredabilidad, concepto y estimación. Regresión progenieprogenitor. Regresión progenie progenitor medio. Diseños de cruzamientos. Ejemplos de caracteres de heredabilidad baja, intermedia y alta. Unidad 6: Selección Definición. Presión e intensidad de selección. Diferencial de selección. Ganancia genética y respuesta a la selección. Selección en tandem. Caracteres correlacionados. Selección directa e indirecta. Unidad 7: Endocría y Heterosis Consanguinidad. Depresión por endocría. Coeficiente de endocría. Utilización de la endocría en el mejoramiento vegetal. Heterosis: hipótesis de dominancia y de sobredominancia. Aptitud combinatoria General y específica. Concepto de patrón y grupo heterótico. Factores limitantes para la producción de híbridos. Unidad 8: Interacción del genotipo con el ambiente Definición. Redes de ensayos. Interacciones de tipo cuantitativo y cualitativo. Patrones estructurales que conforman la interacción. Interacción y estabilidad. Estabilidad y estimación de diferentes parámetros de estabilidad. Métodos para su evaluación

3 Unidad 9: Métodos de mejoramiento de especies autógamas Bases genéticas de los métodos de selección de autógamas. Selección Masal. Selección individual: planta a parcela. Selección estratificada. Método genealógico. Método de bulk. Método de descendencia de semilla única SSD. Retrocruzas. Unidad 10: Métodos de mejoramiento de especies alógamas Mejoramiento de poblaciones base. Selección fenotípica, masal, individual, familiar y combinada. Selección Recurrente. Obtención de líneas endocriadas. Pruebas de aptitud combinatoria general y específica. Selección de progenitores para el mejoramiento de híbridos. Obtención de semilla híbrida comercial. Androesterilidad genético- citoplasmática. Variedades Sintéticas. Unidad 11: Métodos no tradicionales de mejoramiento Poliploidía. Obtención de doble haploides. Plantas de reproducción vegetativa. Plantas de reproducción apomíctica. Unidad 12: Mejoramiento para resistencia a factores adversos Resistencia a enfermedades y plagas: Interacción Huésped-Patógeno. Resistencia Vertical y Horizontal. Mejoramiento para la tolerancia a estrés abiótico. Unidad 13: Conceptos de biotecnología Marcadores genéticos: proteínas, ADN por hibridación, ADN por amplificación. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Utilización de marcadores en el mejoramiento: conceptos básicos de la detección de QTL s, selección asistida, determinación de pureza genética y/o contaminación en la obtención de semilla híbrida. Plantas transgénicas: definición. Introducción de ADN en un vector apropiado. Clonación. Transferencia y obtención de plantas transgénicas: transformación con Agrobacterium, transformación por bombardeo de partículas. Unidad 14: Legislación Ley de semillas y creaciones fitogéneticas. Adhesión a la Unión Internacional para la Protección de las Obtenciones Vegetales (UPOV). Propiedad de los recursos fitogenéticos y reglas de acceso: problemáticas emergentes TRABAJOS PRÁCTICOS TP 1: Implementación y seguimiento de cultivos experimentales a campo Tipos de diseños experimentales: Disposición a campo de los cultivos. Siembra, seguimiento y cosecha. Toma de datos, análisis e interpretación de los resultados. Entrenamiento en el uso de programas informáticos específicos. TP 2: Genética cuantitativa Caracteres cualitativos y cuantitativos. Acción génica: medias, varianzas y efectos. Endogamia, diseños de apareamiento. Resolución de ejercicios y problemas

4 TP 3: Heredabilidad Métodos para la estimación de la heredabilidad en plantas autógamas y alógamas: Análisis de varianza. Regresión progenie-progenitor. Regresión progenie-progenitor medio. Estimación a partir de análisis de varianza. TP 4: Selección Tipos de selección. Parámetros poblacionales. Presión e intensidad de selección, diferencial, respuesta a la selección y ganancia genética. TP 5: Heterosis Diseños dialélicos de Gardner y Eberhart. Pruebas para la evaluación de la aptitud combinatoria general y específica, diseños dialélicos de Griffing. Test-cross. Poli-cross. Esquemas a campo. Resolución de ejercicios y problemas prácticos mediante el uso de programas específicos. Interpretación de salidas de programas. TP 7: Interacción genotipo x ambiente Interacción cuantitativa y cualitativa, patrones componentes. Análisis del origen de las interacciones genético-ambientales. Métodos que utilizan la regresión: Finlay y Wilkinson, Eberhart y Russell, modelos bisegmentados de regresión. Ejemplos prácticos, interpretación de salidas de los programas. TP 8: Marcadores moleculares Características y tipos de marcadores moleculares. Detección de polimorfismos utilizando técnicas basadas en la reacción en cadena de la polimerasa. 4. DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD CURRICULAR 4.1. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA Durante la exposición teórica, el docente expondrá una visión amplia de la unidad temática correspondiente, haciendo énfasis en aquellos temas que por su complejidad presenten mayor dificultad. Las actividades prácticas consistirán de clases de laboratorio, problemas, seminarios y/o actividades multimedia, dependiendo en cada caso de los temas a desarrollar. Al comienzo de cada actividad se impartirán los fundamentos teóricos del práctico a desarrollar Se propenderá a que los alumnos tengan posturas autónomas y críticas de los distintos temas a desarrollar y se estimulará a que las expliciten durante las clases MODALIDAD DE CURSADA Es una signatura cuyos contenidos se desarrollan en clases teóricas, teórico-prácticas y prácticas tanto en aula como en gabinete de computación y laboratorio MATERIALES DIDÁCTICOS Se cuenta con medios audiovisuales, laboratorio de computación, software relacionado a la asignatura, campo experimental y laboratorio de biotecnología (con equipamiento específico)

5 4.4. CARGA HORARIA Completar el siguiente cuadro con la carga horaria de la asignatura (si la asignatura corresponde a más de un área temática, estimar las horas correspondientes a cada una). Área temática Núcleo temático Horas reloj Matemática Química Física Botánica Ciencias Básicas Estadística y Diseño Experimental Anatomía y Fisiología 1 Reproducción Animal 1 Epistemología 1 Manejo de Suelos y Agua Genética y Mejoramiento 64 Microbiología Climatología Maquinaria Agrícola Ecofisiología Básicas Agropecuarias Protección Vegetal 2 Manejo Integrado de Plagas 1 Sanidad Animal 1 Nutrición Animal 1 Reproducción Animal 1 Epistemología 1 Sistemas de Producción Animal Sistemas de Producción Vegetal Socioeconomía y Formación para la Investigación 2 Agropecuarias Aplicadas Socioeconomía 1 Reproducción Animal 1 Epistemología 1 Actividades Complementarias Carga horaria total 64 1 Núcleo temático incluido sólo para la carrera de Ingeniería Zootecnista. 2 Núcleo temático incluido sólo para la carrera de Ingeniería Agronómica FORMACIÓN PRÁCTICA Completar el siguiente cuadro con las horas destinadas a actividades de formación práctica según los criterios establecidos en el anexo III las RM 334/03 y 738/09 (si en la asignatura se desarrollan actividades incluidas en más de un ámbito de formación práctica, estimar las horas correspondientes a cada uno de ellos). Ámbito donde se desarrollan las actividades de formación práctica Introducción a los estudios universitarios y agropecuarios (IEUyA) Interacción con la realidad agropecuaria (IRA) Descripción de la actividad de formación práctica desarrollada Extracción y cuantificación de ADN. Interpretación de resultados. Utilización de aparatos de laboratorio Horas reloj Utilización de software específico 9 Ensayos (planificación y seguimiento)

6 Intervención crítica sobre la realidad agropecuaria Diseño y proyecto (ICRA) Carga horaria total dedicada a la formación práctica CARGA HORARIA OCULTA Completar el siguiente cuadro con las actividades consideradas como Carga Oculta que se desarrollan en la asignatura. Se considera Carga Oculta el tiempo que le insume al estudiante llevar adelante actividades como la preparación de monografías, trabajos, seminarios, herbarios, insectarios, proyectos, tesinas, etc. No se considera Carga Oculta el tiempo utilizado en estudiar para los exámenes, ni en los trabajos prácticos realizados en aula, laboratorio y/o a campo, que se consideren parte de la carga horaria presencial de la asignatura. Si se considera que la actividad descripta se ajusta a los Criterios de Intensidad de la Formación Práctica definidos en el Anexo III de las RM 334/03 y 738/09, estimar las horas necesarias para su desarrollo discriminando entre los diferentes ámbitos de formación práctica. Si las actividades se desarrollan en más de un ámbito de formación práctica, estimar las horas correspondientes a cada uno de ellos. Ámbito donde se desarrollan las actividades Introducción a los estudios universitarios y agropecuarios (IEUyA) Interacción con la realidad agropecuaria (IRA) Descripción de la actividad desarrollada Preparación de trabajos. Lecturas complementarias Intervención crítica sobre la realidad Diseño y proyecto agropecuaria (ICRA) Carga horaria oculta total 8 Horas reloj 4.7. ACTIVIDADES EXTRACURRICULARES Completar el siguiente cuadro con las Actividades Extracurriculares que se desarrollan dentro de la asignatura. Se consideran Actividades Extracurriculares aquellas actividades no obligatorias que no se desarrollan durante el horario de cursada pero en presencia de los docentes de la asignatura, como por ejemplo clases de consulta y/o viajes de estudios en horarios diferentes al de la cursada de la asignatura. Si se considera que la actividad descripta se ajusta a los Criterios de Intensidad de la Formación Práctica definidos en el Anexo III de las RM 334/03 y 738/09, estimar las horas necesarias para su desarrollo discriminando entre los diferentes ámbitos de formación práctica. Si las actividades se desarrollan en más de un ámbito de formación práctica, estimar las horas correspondientes a cada uno de ellos. 8 Ámbito donde se desarrollan las actividades extracurriculares Introducción a los estudios universitarios y agropecuarios (IEUyA) Interacción con la realidad agropecuaria (IRA) Descripción de la actividad extracurricular desarrollada Consultas y repaso de temas fuera del horario de cursada Horas reloj 2-6 -

7 Intervención crítica sobre la realidad Diseño y proyecto agropecuaria (ICRA) Carga horaria total dedicada a actividades extracurriculares 2 5. EVALUACIÓN 5.1. EVALUACIÓN DE LA ENSEÑANZA Los resultados de las evaluaciones parciales y final, ya que esa información permite detectar si existen problemas o fallas sistemáticas en las distintas unidades del programa. Los resultados de las encuestas, que brinda información muy detallada y es elaborada en base a la opinión de los alumnos EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE Para regularizar la cursada Para lograr la regularización de la asignatura es necesario cumplir con los requisitos de asistencia establecidos en las reglamentaciones vigentes y aprobar dos exámenes parciales con la posibilidad de recuperación de un solo parcial en caso su desaprobación Para aprobar la asignatura Aprobación de un final integrador. 6. BIBLIOGRAFÍA 6.1. BIBLIOGRAFÍA OBLIGATORIA Autores Año de edición Allard, R.W Falconer, D.S Falconer, D.S.; Mackay Trudy, F.C Izquierdo, M Nuez, F. y J.M. Carrillo 2000 Poehlman, J.M Poehlman, J.M Sánchez Monge, E Título Principios de la mejora genética de plantas. Introducción a la genética cuantitativa Introducción a la genética cuantitativa Ingeniería Genética y Transferencia Génica. Marcadores Genéticos en la Mejora Vegetal. Mejoramiento genético de las cosechas Mejoramiento genético de las cosechas Fitogenética (Mejora de Plantas) Editorial Ejemplares disponibles Ubicación de los ejemplares Ed.Omega, Barcelona. 7 Biblioteca C.E.C.S.A, México. 4 Biblioteca Acribia, México. 4 Biblioteca Ed. Pirámide, Madrid 2 Biblioteca Universidad Politécnica de Valencia 2 Biblioteca Ed. Limusa, México. 5 Biblioteca Ed. Limusa, México. 2 Biblioteca I.N.I.A., Madrid. 5 Biblioteca - 7 -

8 6.2. BIBLIOGRAFÍA DE CONSULTA O RECOMENDADA Autores Borem, A. y Miranda, G. Año de edición 2009 Falconer, D.S Fehr, W.R Fehr, W.R. and Hadley, H Mariotti, J.A Título Mejoramiento de Plantas. Quinta edición. Problems on quantitative genetics Principles of Cultivar Development., Volume I Hybridization of crop plants Third ed. Fundamentos de genética biométrica: Aplicaciones al Mejoramiento Genético Vegetal Editorial Ejemplares disponibles Editora UFV 2 Cátedra Longman 1 Cátedra Mcmillan Publishing Company Am. Soc. of Agronomy and Crop Sci. Soc of America. 1 Cátedra 1 Cátedra OEA 1 Cátedra Ubicación de los ejemplares 7. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Encuentro Tema o Actividad Horas reloj 1 Introducción al Mejoramiento Genético 2 2 Sistemas reproductivos 2 3 Recursos Genéticos I 2 4 Recursos Genéticos II 2 5 Genética cuantitativa: introducción, valores y medias. 2 6 Genética cuantitativa: efecto medio y valor reproductivo 2 7 Genética cuantitativa: desvío por dominancia, epistasis y varianzas 2 8 Genética cuantitativa: heredabilidad 2 9 Interacción gxa 2 10 SSD 2 11 Poliploidía I 2 12 Poliploidía II: doble haploides 2 13 Retrocruza 2 14 Método masal y bulk 2 15 Método Pedigree 2 16 Clase de Consulta er examen parcial 2 18 Resistencia a plagas y enfermedades 2 19 Heterosis y endogamia 2 20 Aptitud combinatoria y Mejoramiento de líneas Tipos de híbridos y producción de semilla 2 22 TP aptitud combinatoria 2 23 Marcadores moleculares I 2 24 Marcadores moleculares II 2 25 Mejoramiento participativo 2 26 Mejoramiento participativo y Aspectos legales 2 27 Transgénesis 2-8 -

9 28 TP Marcadores moleculares 2 29 Aspectos legales 2 30 Clase de Consulta do examen parcial 2 32 Recuperatorio 2-9 -