Hibridacion y Seleccion

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INTRODUCCIN.La mejora vegetal aplica los principios de la gentica para producir variedades hortcolas, con caractersticas ms deseables, tales como mayor resistencia a las enfermedades, mejores valores nutricionales, sabores ms agradables e intensos, mayor rendimiento, etc.

Hoy en da, se utilizan variados mtodos para la produccin de nuevas y mejores variedades. Bsicamente, se pueden reducir a tres: seleccin, hibridacin y aprovechamiento de aquellas mutaciones que se manifiestan de forma natural y espontnea.En 1865, el monje agustino austriaco Gregor Joham Mendel, abad del monasterio de Brnn (Chequia), formul las leyes hereditarias que llevan su nombre, fruto de sus estudios tras un descubrimiento ocurrido en su jardn con determinadas especies vegetales.

Estas leyes son las actuales bases de la mejora vegetal natural, mediante hibridacin.MTODO DE HIBRIDACIN.La hibridacin es la accin de fecundar dos individuos de distinta constitucin gentica, es decir, cruzar dos variedades o especies diferentes para conseguir reproducir en la descendencia, alguno de los caracteres parentales.

De la combinacin de los caracteres genticos parentales se derivan tambin otros rasgos indeseados, es por ello que tras la hibridacin suele ser necesario realizar un proceso de seleccin artificial durante varias generaciones, eliminando as aquellas plantas que sostengan rasgos desfavorables para que predominen slo los deseados.

Los hbridos suelen mostrar mayor vigorosidad que los parentales, lo que da lugar a un mayor rendimiento. Este fenmeno ha sido aprovechado en la produccin a gran escala de determinados cultivos de cereales de gran importancia econmica, tales como el maz, aunque tambin es apreciable la contribucin que las semillas hbridas han supuesto en numerosas variedades de hortalizas y plantas ornamentales.

Cuando se obtienen hbridos cuyos caracteres deseados ya estn suficientemente desarrollados, se suelen reproducir por mtodos asexuales, de esta forma se consigue sostener los rasgos idnticos entre individuos. Con mtodos sexuales se interferiran los rasgos y probablemente se perderan a las pocas generaciones. Existen variados mtodos de reproduccin asexual, como el injerto, acodo, etc.

El retrocruzamiento es una tcnica de hibridacin que permite aadir a una variedad ya existente y deseada, un rasgo til de uno de los parentales; es una tcnica muy til para incorporar a una especie cultivada un carcter de resistencia a enfermedades o insectos.El retrocruzamiento consiste en obtener un hbrido de dos especies o variedades, para a continuacin volver a cruzarlo con uno de ellos, aquel que consideramos contiene el rasgo ms valioso. Esta operacin de retrocruzamiento se realiza varias veces, junto con una labor de seleccin, consiguindose finalmente tras una serie de generaciones una concentracin de los rasgos deseados, y una recuperacin del tipo original.MEJORA DE PLANTAS AUTGAMAS POR HIBRIDACIN Y SELECCIN DE PEDIGREEDurante los primeros 50 aos del siglo pasado, la hibridacin fue la primera fuente de obtencin de nuevas variedades de plantas autgamas. Esto queda bien reflejado al analizar los mtodos de mejora usados para obtener las principales variedades de trigo, en el perodo de 1919-1959 en E.E.U.U. En 1919 se obtuvieron 12 nuevas variedades de las que slo 4 resultaron de cruzamientos entre variedades ya mexistentes. El trmino variedad hbrida se utiliz durante varios aos para identificar variedades desarrolladas por hibridacin. En la actualidad, el trmino se utiliza para designar variedades que muestren vigor hbrido, es decir aqullas que son altamente heterocigticas y deriven de stocks parentales.El hecho fundamental es el siguiente : dos genitores se cruzan y originan una poblacin genticamente uniforme , que es la F1 . La autogamia sucesiva supone que toda la potencialidad de la variacin gentica contenida en la F1 se va a manifestar en las generaciones segregantes. En estas generaciones es donde debern aparecer las lneas con el fenotipo ptimo buscado. Se plantea ahora el problema de cundo y cmo conviene hacer la seleccin de genotipos segregantes. Los mtodos bsicos para hacer la seleccin de los genotipos segregantes son: el mtodo de pedigree o genealgico y el mtodo masal. En el mtodo de pedigree se aplica la seleccin desde la primera generacin segregante (F2 ) y se realiza la seleccin de planta a parcela, con lo cual se puede conocer en cualquier momento la ascendencia de una planta. En el mtodo llamado masal ( bulk method) desde la F2 toda la semilla se recolecta en forma conjunta o en masa y no se realiza ninguna seleccin hasta el final del proceso, como veremos ms tarde.El xito en la mejora de plantas a travs de hibridacin se logra, si se tienen en cuenta las siguientes consideraciones:1) los objetivos estn claramente definidos.2) los padres seleccionados renen los requisitos que se buscan.3) se utilizan los mtodos de hibridacin apropiados4) las poblaciones hbridas se manejan adecuadamente.OBJETIVOSAntes de iniciar un proceso de mejora, lo primero que hay que hacer es conocer perfectamente bien el cultivo, a fin de detectar cualquier causa que pueda limitar la productividad o la aceptabilidad del cultivo. Es decir, lo primero de todo es fijar unosobjetivos claros de mejora del cultivo.Lo deseable es mantener las caractersticas de las mejores variedades del rea. Por tanto, los objetivos estarn relacionados con la mejora de uno o varios de los caracteres presentes en las variedades que ya existan. Ej: los mejoradores de trigo de E.E.U.U. , sin excepcin, tenan como objetivo obtener variedades resistentes a la roya.Otro objetivo tambin muy perseguido fue obtener variedades que maduraran ms tempranamente. A mediados del siglo pasado, los mejoradores de trigo estaban trabajando para obtener tallos ms fuertes y ms cortos y variedades que utilizaran mejor altos niveles de fertilizantes (Segunda revolucin verde). Estos objetivos podran servir tambin para otros cultivos.ELECCIN DE PARENTALESUna vez fijados los objetivos de la mejora de una planta, es decir, proyectado por el mejorador el genotipo ideal que desea obtener, es de fundamental importancia una buena eleccin de los parentales o genitores para el cruzamiento. Generalmente se partir de 2 parentales que entre ambos renan los genes que en conjunto forman el genotipo ideal.Habitualmente, se plantea obtener una nueva variedad para reemplazar a una ya existente, que se comporta adecuadamente en un rea concreta, pero que falla en algn carcter determinado. Lgicamente, uno de los parentales debe ser la variedad adaptada al rea para la que se realiza la mejora y el otro parental debe complementar las caractersticas del primero para el carcter en cuestin.Si entre el material que tiene a su disposicin el mejorador encuentra varios genotipos posibles, para cada uno de los parentales, ser conveniente elegir aquella pareja de parentales que, aparte de las caractersticas complementarias en las que forzosamente difieran, se parezcan lo ms posible, para restringir as la amplitud de las segregaciones.As por ejemplo, si tenemos una variedad adaptada a un rea, y queremos mejorar el rendimiento, uno de los genitores (parentales) ser esta variedad y el segundo podra ser alguno que muestre alto rendimiento. Si ste se cultiva tambin en el mismo rea que el primer parental, o en un rea de caractersticas anlogas, mejor, en tal caso ambos parentales tendrn numerosos genes en comn. Si se elige un parental de una regin totalmente diferente los genes relacionados con la adaptacin al medio sern diferentes en ambos parentales.A veces, suele necesitarse un tercer o cuarto parental para completar las caractersticas deseadas. Partir de 4 parentales aumentara la variabilidad gentica, pero hace difcil el manejo de las generaciones segregantes. Para evitar esto, la alternativa sera hacer la mejora en dos o ms pasos, en vez de en uno.Actualmente la FAO (Food and Agriculture Organization) dispone y publica informacin de gran cantidad de variedades, que pueden servir de base a programas de mejora.REALIZAR LOS CRUZAMIENTOSHacer los cruzamientos es lo que menos tiempo ocupa en un programa de mejora. Es necesario emascular, es decir, quitar las anteras de las plantas que actuarn como parental femenino o como madre y aislarlas, para que no reciban el polen no deseado. Ms tarde cuando el estigma est receptivo, se transfiere el polen de la planta que se desea que acte como parental masculino. En algunos casos se pude sembrar a diferentes tiempos con el fin de que solapen la maduracin de la parte femenina y masculina. Los hbridos pueden hacerse en campo o en el invernadero o en cmara de cultivo.EmasculacinLa emasculacin consiste en quitar las anteras con pinzas. Sin son muy pequeas se hace por succin. La extraccin de las anteras se hace cuando se aproximan a la madurez. Se descarta toda flor que haya comenzado a echar polen as como cualquier flor que est muy inmadura. Las flores emasculadas se cubren con bolsas de papel para prevenir polinizacin accidental.PolinizacinLa polinizacin es un proceso menos preciso que la emasculacin. El polen puede ser transferido rompiendo una antera madura sobre el estigma. En muchos casos, puede hacerse una recoleccin masal del polen y transferirse con una esptula o con un pincel sobre el estigma. En otros casos, se espolvorea todo el polen sobre el estigma.Las polinizaciones se llevan a cabo por lo general el da despus de la emasculacin, pero este tiempo vara entre las especies. El ambiente influye considerablemente en el tiempo de realizacin de la emasculacin y la polinizacin, razn por la cual se debe experimentar cuidadosamente cul es el tiempo apropiado para cada especie. Por ltimo, cada planta se marca para registrar el cruzamiento realizado y la fecha en que se realiz.Manejo de las poblaciones hbridas utilizando el mtodo pedigree o genealgico En el mtodo de pedigree o genealgico, como su nombre indica, se realiza un registro de las caractersticas de las lneas descendientes de todos los individuos o lneas en cada generacin. Es decir, en la F2 se anotan las caractersticas de todas las plantas y se seleccionan las adecuadas. Las plantas F2 seleccionadas producen semillas por autofecundacin, las semillas de una planta de la F2 forman una familia de la generacin F3 , que ser una lnea. Primeramente las notas que se recogen son aqullas referidas a vigor, fecha de maduracin, resistencia a enfermedades o a algunos insectos etc. Las notas que se incluyen en generaciones ms avanzadas estn relacionadas especialmente con datos preliminares de rendimiento. La acumulacin de informacin es de vital importancia a la hora de tomar decisiones sobre que lneas se deben eliminar y cules deben de seguir en el programa de mejora. En el proceso final de evaluacin de lneas, se deben manejar slo un nmero limitado de ellas.