TEMA 3 CAMBIOS EN LA ESTRUCTURA GENÉTICA DE LAS POBLACIONES

(1)

TEMA 3

CAMBIOS EN LA

ESTRUCTURA GENÉTICA DE

(2)

TEMA 2.- DIVERSIDAD GENÉTICA EN AGRICULTURA

1.- SELECCIÓN

(3)

EL PROCESO MICROEVOLUTIVO

ACTUACIÓN DE LAS DISTINTAS FUERZAS MICROEVOLUTIVAS SOBRE UNA POBLACIÓN DE PLANTAS

MUTACIÓN MIGRACIÓN

RECOMBINACIÓN Introducen

variación

Amplifica la variación

POBLACIÓN

SELECCIÓN DERIVA

POBLACIONES ADAPTADAS

Actúan sobre la variación FUERZA MICROEVOLUTIVA

Produce cambios en la

(4)

EL PROCESO MICROEVOLUTIVO

EVOLUCIÓN DE PLANTAS SILVESTRES

O CULTIVADAS MEJORA VEGETAL

REQUIERE VARIACIÓN GENÉTICA

CARACTERÍSTICAS COMUNES

REQUIERE VARIACIÓN GENÉTICA ALGUNA FORMA DE SELECCIÓN

CIERTO GRADO DE AISLAMIENTO

(5)

LA SELECCIÓN

SELECCIÓN NATURAL SELECCIÓN ARTIFICIAL

NO TIENEN PORQUE IR EN LA MISMA DIRECCIÓN

FAVORECE DISPERSIÓN DE LA SEMILLA

FAVORECE GERMINACIÓN DE SEMILLAS

FAVORECE LA NO

DISPERSIÓN DE LA SEMILLA NO FAVORECE LA

(6)

(7)

ESTRUCTURA GENÉTICA DE UNA POBLACIÓN DE PLANTAS

FRECUENCIA EN QUE SE ENCUENTRAN DISTRIBUIDOS LOS GENES Y LOS GENOTIPOS EN UNA POBLACIÓN

DEFINICIÓN DE ESTRUCTURA GENÉTICA

aa

Aa AA Aa aa _AA

(8)

aa

Aa AA Aa aa _AA f(AA) = nº individuos AA nº individuos totales

aa Aa AA Aa AA aa AA Aa AA AA AA Aa AA AA Aa Aa AA aa f(AA) =

nº individuos totales

f(Aa) = nº individuos Aa nº individuos totales

(9)

aa

Aa AA Aa aa _AA f(AA) = 10 20 = 0,5 aa Aa AA Aa AA aa AA Aa AA AA AA Aa AA AA Aa Aa AA aa f(AA) = 20

f(Aa) = 6 20

f(aa) = 4 20

= 0,5

= 0,2 = 0,3

(10)

aa

Aa AA Aa aa _AA f(A) = f(AA) + 0,5·f(Aa)

aa Aa AA Aa AA aa AA Aa AA AA AA Aa AA AA Aa Aa AA aa

f(A) = f(AA) + 0,5·f(Aa)

f(a) = f(aa) + 0,5·f(Aa)

(11)

aa

Aa AA Aa aa _AA f(A) = 0,5 + 0,5·0,3 = 0,65

aa Aa AA Aa AA aa AA Aa AA AA AA Aa AA AA Aa Aa AA aa

f(A) = 0,5 + 0,5·0,3 = 0,65

f(a) = 0,2 + 0,5·0,3 = 0,35

FRECUENCIAS GÉNICAS

(12)

Dos poblaciones distintas pueden presentar distintas frecuencias génicas

f(A) = 0,5 f(a) = 0,5

Dos poblaciones distintas pueden presentar distintas frecuencias génicas

Población 1

f(A) = 0,99 f(a) = 0,01

(13)

Para unas mismas frecuencias génicas f(A) = 0,3 y f(a) = 0,7

f(AA) = 0,3 f(Aa) = 0

Población 1 Población 2

f(aa) = 0,7

f(AA) = 0,09 f(Aa) = 0,42 f(aa) = 0,49

(14)

SISTEMAS DE

REPRODUCCIÓN

ESTRUCTURA

GENÉTICA DE LAS

(15)

SISTEMAS DE

REPRODUCCIÓN

ESTRUCTURA

GENÉTICA DE LAS

POBLACIONES

(16)

ESTRUCTURA GENÉTICA DE UNA POBLACIÓN AUTÓGAMAS

aa

AA AA aa aa _AA

LAS PLANTAS SON HOMOCIGOTAS PARA TODOS LOS LOCI

aa

AA

aa AA

AA

AA AA

AA

aa aa

AA

aa

En un mismo individuo, para cada gen sólo existe un alelo

(17)

Aa

Ø

¼ AA + ½ Aa + ¼ aa Generación inicial

AA ¼ AA + ½ Aa + ¼ aa aa

Muchas generaciones AA aa

(18)

Aa

Ø

¼ AA + ½ Aa + ¼ aa Generación 0

Generación 1

Frecuencia de heterocigotos

1

1/2

AA ¼ AA + ½ Aa + ¼ aa aa

Generación n AA aa 1/2n

n = 1/2n _{= 0}

Generación 2 1/4

Desaparecen los heterocigotos

(19)

AaBb

Ø

AABB,.., AaBB,.., AaBb,.. aaBb,.. aabb

AABB aabb

Gen. 0

Gen. 1

F. het.

1

12/16

¼ AABB + ½ AaBB + ¼ aaBB ¼ aaBB + ½ aaBb + ¼ aabb

F. hom.

1

4/16

Gen. n AABB AAbb aaBB aabb 1/2n

n =

Desaparecen los heterocigotos AABB,.., AaBB,.., AaBb,.. aaBb,.. aabb

¼ AABB + ½ AaBB + ¼ aaBB ¼ aaBB + ½ aaBb + ¼ aabb

(1 - 1/2n₎k

(1 - 1/2n₎k_{= 1}

(20)

ESTRUCTURA GENÉTICA DE UNA POBLACIÓN AUTÓGAMAS P o rc e n ta je d e i n d iv id u o s h o m o c ig o to s

Conforme aumenta el número de genes que se considera se consigue la homocigosis de forma más lenta

Generaciones de autofecundación

(21)

AaBb

Ø

¼ AABB + ½ AaBb + ¼ aabb Gen. 0

Gen. 1

F. het.

1

1/2 Genes ligados

Gametos AB y ab

AABB aabb

Gen. n AABB aabb 1/2n

n =

Desaparecen los heterocigotos (1 - 1/2n₎k_{= 1}

¼ AABB + ½ AaBb + ¼ aabb 1/4

CONJUNTO DE INDIVIDUOS HOMOCIGOTOS

(22)

ESTRUCTURA GENÉTICA DE UNA POBLACIÓN AUTÓGAMAS aa aa aa AA AA aa AA aa AA AA AA AA _aa AA AA aa aa AA aa aa

f(AA) = 0,5 f(aa) = 0,5

Ausencia de

mutación, selección,

migración, etc aa AA AA

aa AA AA AA AA aa AA AA AA AA AA AA _aa AA AA aa aa AA aa aa

f(AA) = 0,6 f(aa) = 0,4

(23)

ESTRUCTURA GENÉTICA DE UNA POBLACIÓN ALÓGAMAS

LAS PLANTAS NO SON HOMOCIGOTAS PARA TODOS LOS LOCI

Aa

AA Aa Aa Aa _AA Aa

Aa

AA

Aa AA

AA

AA AA

AA

Aa Aa

AA

(24)

EN ESPECIES ALÓGAMAS LAS PLANTAS SE CRUZAN AL AZAR

Cada individuo tiene igualdad de posibilidades de cruzarse con otro Un gameto de un individuo tiene la misma probabilidad de unirse con

cualquier otro gameto de cualquier otro individuo

aa aa _{Se generan}

AA aa Aa Aa Se generan heterocigotos AA aa Aa Aa Aa aa AA Se generan homocigotos y heterocigotos

(25)

EN POBLACIONES DE ALÓGAMAS EXISTEN INDIVIDUOS HETEROCIGOTOS

¿Qué estructura tiene un población que se reproduce continuadamente por fecundación cruzada?

Aa AA Aa aa f(A) = 0,65 = p

aa Aa AA Aa AA aa AA Aa AA AA AA AA _Aa AA AA Aa Aa AA aa aa

f(A) = 0,65 = p

(26)

aa Aa AA Aa AA aa AA Aa AA AA AA AA _Aa AA AA Aa Aa AA aa aa

f(A) = 0,65 = p

f(a) = 0,35 = q ESTRUCTURA GENÉTICA DE UNA POBLACIÓN

ALÓGAMAS AA AA aa * * * * * * _** * * * _* * ** _** * * _* _* Nube de polen

p = A

q = a

Óvulos

p = A

q = a

(27)

Gametos de la madre

Gametos del padre

p A q a

p A p2 _AA _{p·q Aa}

Haciendo todas las combinaciones posibles entre granos de polen y óvulos

q a p·q Aa q2 _aa

P(AA) = p2

P(Aa) = 2·p·q P(aa) = q2

Probabilidad de tener cada uno de los posibles genotipos

HAY

HETEROCIGOTOS

(28)

ESTRUCTURA GENÉTICA DE UNA POBLACIÓN

PLANTAS DE REPRODUCCIÓN VEGETATIVA Y APOMÍCTICA

NUEVA PLANTA Idéntico genotipo a

planta madre

(29)

ESTRUCTURA GENÉTICA DE UNA POBLACIÓN

PLANTAS DE REPRODUCCIÓN VEGETATIVA Y APOMÍCTICA

Tipos de poblaciones:

Compuestas por un solo clon

Compuestas por un conjunto de clones

(30)

INFLUENCIA DE LA BIOLOGÍA REPRODUCTIVA EN LOS PROGRAMAS DE MEJORA

ESTRUCTURA GENÉTICA DE LA POBLACIÓN

Las poblaciones de alógamas tienen una frecuencia elevada de

heterocigotos La heterocigosis oculta alelos detrimentales aa Aa AA Aa AA aa AA Aa AA AA AA AA _Aa AA AA Aa Aa AA La autofecundación produce homocigosis

de estos alelos

Disminución del vigor

(31)

ESTRUCTURA GENÉTICA DE LA POBLACIÓN

Las poblaciones de autógamas están formadas por individuos

homocigotos aa aa AA aa AA aa AA aa AA AA AA AA _AA AA AA AA aa AA

(32)

ESTABLECER LOS PROCESOS DE CRUZAMIENTOS PARA CONSEGUIR EL

OBJETIVO DE MEJORA

SISTEMA DE REPRODUCCIÓN

PRODUCTO DE MEJORA

REPRODUCCIÓN MEJORA

La facilidad con que se pueden realizar cruzamientos o autofecundaciones

determina

OBJETIVO DE MEJORA

PRODUCTO DE MEJORA DETALLES DE

(33)

Autofecundación fácil

Maíz

Autofecundación fácil

Hibridación es sencilla y económica

(34)

Autofecundación y cruzamientos

Alfalfa

Autofecundación y cruzamientos controlados costosos

DESARROLLO DE VARIEDADES POBLACIÓN DE INDIVIDUOS

(35)

1.- SELECCIÓN

1.1.- Selección artificial

1.2.- Selección natural y deriva genética 2.- TASA DE REPRODUCCIÓN RELATIVA

(36)

SELECCIÓN Y RESPUESTA

FORMAS DE EJERCER LA ACCIÓN DE LAS SELECCIÓN FORMAS DE CUANTIFICAR LA ACCIÓN DE LA SELECCIÓN

SELECCIÓN ARTIFICIAL

RESPUESTA A LA SELECCIÓN

(37)

SELECCIÓN Y RESPUESTA aa Aa aa aa aa AA AA _Aa Aa Aa Aa aa _aa aa aa

El mejorador puede cambiar las propiedades genéticas de una población AA aa aa AA AA Aa Aa Aa Aa _aa aa aa aa

Elección de individuos

SELECCIÓN DE INDIVIDUOS

Se genera una NUEVA POBLACIÓN

(38)

SELECCIÓN Y RESPUESTA aa Aa aa aa aa AA AA _Aa Aa Aa Aa aa _aa aa aa

Se producen cambios en las frecuencias génicas

AA aa aa AA AA Aa Aa Aa Aa _aa aa aa aa SELECCIÓN DE INDIVIDUOS

No hay alelos A Los caracteres muestran variación discreta

Es fácil distinguir los genotipos de interés a partir de la observación del fenotipo

CARACTERES QUE MUESTRAN

(39)

HAY CARACTERES QUE MUESTRAN VARIACIÓN CONTINUA

Presentan un rango continuo de fenotipos que no se pueden clasificar fácilmente en grupos distintos

Estatura o peso

Producción de leche o carne SELECCIÓN Y RESPUESTA

Producción en cosechas

Contenido proteico de semillas

Cepaea hortensis Cepaea hortensis

Coloración Coloración

Solanum lycopersicum Solanum lycopersicum

(40)

VARIACIÓN CONTINUA

Se mide y se describe en términos cuantitativos

GENÉTICA CUANTITATIVA SELECCIÓN Y RESPUESTA

GENÉTICA CUANTITATIVA Control por muchos genes

Control por muchos genes Influencia del ambiente Influencia del ambiente

CARACTERES POLIGÉNICOS

RANGO DE FENOTIPOS

(41)

TENDREMOS QUE DESCRIBIR EL EFECTO

DE LA SELECCIÓN EN TÉRMINOS DE PARÁMETROS

VARIANZA DE LA MUESTRA

Grado de dispersión del Peso de la semilla

VARIANZA GENOTÍPICA Y FENOTÍPICA

Para estimar la variación existente un parámetro muy adecuado es la VARIANZA

Poblaciones

PARÁMETROS POBLACIONALES

Grado de dispersión del carácter alrededor de la

media

Estima de la varianza fenotífica

(42)

PELIGRO DE PERDER UNAS CARACTERÍSTICAS CUANDO SE

SELECCIONA PARA OTRAS

- Remolacha azucarera (EEUU, años 20) - Virus del rizado amarillo de las hojas

(cicadélidos)

- Selección de plantas sin síntomas en campos de cultivo

campos de cultivo

(43)

(44)

(45)

FORMAS DE EJERCER LA ACCIÓN DE LA SELECCIÓN

Media µ Desviación típica σ_x

(46)

30 %

Media µ Desviación típica σ_x Media µ Desviación típica σ_x

Se seleccionan todas las plantas con un valor del

carácter superior a A A

(47)

Se seleccionan los individuos que muestran fenotipos

extremos SELECCIÓN

DIRECCIONAL

Si el carácter es poligénico se conseguirán los genotipos

extremos después de un período prolongado de

selección

Zea mays Zea mays

Maíz Maíz

Selección para cultivares con elevado y bajo

(48)

Se favorecen los fenotipos intermedios, seleccionando

en contra de los fenotipos extremos

SELECCIÓN ESTABILIZADORA

Los individuos

Se reduce la varianza de la población, pero sin una desviación significativa de la

media La selección estabilizadora

actúa manteniendo bien adaptada la población a su

ambiente

Los individuos más próximos a la media tendrán

(49)

SELECCIÓN DISRUPTIVA

Se favorecen los fenotipos extremos, seleccionando en contra de los fenotipos

intermedios

Es opuesta a la selección estabilizadora

(50)

(51)

(52)

P_S= MEDIA DE LOS INDIVIDUOS SELECCIONADOS P₀= MEDIA DE LA POBLACIÓN ORIGINAL

P = MEDIA DE LA DESCENDENCIA DE LOS INDIVIDUOS SELECCIONADOS

P_S P₀ P₁

P₁= MEDIA DE LA DESCENDENCIA DE LOS INDIVIDUOS SELECCIONADOS

DIFERENCIAL DE

SELECCIÓN

S = P

S

– P

0

INTENSIDAD DE

(53)

(54)

(55)

Definición

Relación entre la acción del mejorador y la respuesta a la selección

(56)

P_S= MEDIA DE LOS INDIVIDUOS SELECCIONADOS P₀= MEDIA DE LA POBLACIÓN ORIGINAL

P = MEDIA DE LA DESCENDENCIA DE LOS INDIVIDUOS SELECCIONADOS

P_S P₀ P₁

RESPUESTA A LA SELECCIÓN DEFINICIÓN

P₁= MEDIA DE LA DESCENDENCIA DE LOS INDIVIDUOS SELECCIONADOS

RESPUESTA A LA

(57)

R = h

2

_S

RELACIÓN ENTRE LA ACCIÓN DEL MEJORADOR Y LA RESPUESTA A LA SELECCIÓN

A MAYOR HEREDABILIDAD DEL CARÁCTER MAYOR RESPUESTA A LA SELECCIÓN

A MAYOR VARIANZA GENÉTICA MAYOR RESPUESTA A LA SELECCIÓN

(58)

RESPUESTA A LA SELECCIÓN PREDICCIÓN DE LA RESPUESTA

R = h

2

_S

USO PREDICTIVO Estimando la heredabilidad VARIANZA

INTRALÍNEA

(59)

VARIANZA GENOTÍPICA Y FENOTÍPICA

Parental 1 Parental 2

F1 Diferencias

debidas al medio ambiente

ESTIMAR LA VARIANZA

Diferencias debidas al medio

ambiente y a la constitución genética de los

individuos F2 BC1 BC2 VARIANZA AMBIENTAL

V

_E ESTIMAR LA VARIANZA FENOTÍPICA

V

_F

(60)

RESPUESTA A LA SELECCIÓN PREDICCIÓN DE LA RESPUESTA

R = h

2

_S

USO PREDICTIVO

VARIANZA INTRALÍNEA

VARIANZA INTERLÍNEA

ESTIMA LA VARIANZA AMBIENTAL

V

_E

ESTIMA LA VARIANZA FENOTÍPICA

V

_F

ESTIMA LA VARIANZA AMBIENTAL

V

_G

ESTIMA

(61)

RESPUESTA A LA SELECCIÓN PREDICCIÓN DE LA RESPUESTA

R = h

2

_S

USO PREDICTIVO UNA SOLA GENERACIÓN SELECCIÓN aa Aa AA aa aa aa aa aa AA AA AA AA _Aa Aa Aa Aa Aa Aa aa _aa aa aa aa aa POBLACIÓN DIFERENTE

H2 _DIFERENTE

DEPENDE DEL CAMBIO SUFRIDO POR LA POBLACIÓN QUE PODAMOS UTILIZAR LA MISMA

(62)

RESPUESTA A LA SELECCIÓN HEREDABILIDAD

R = h

2

_S

CONOCEMOS:

- S, DIFERENCIAL DE SELECCIÓN PRACTICADO - R, RESPUESTA OBTENIDA

PODEMOS ESTIMAR LA HEREDABILIDAD

(63)

(64)

(65)

FACTORES QUE MODIFICAN LA RESPUESTA A LA SELECCIÓN

VARIANZA GENÉTICA DE LA POBLACIÓN DE PARTIDA

A MAYOR

V

_G MAYOR H2 _{MAYOR RESPUESTA DE SELECCIÓN}

V

_G

P_S P₀ P₁

La varianza genética sea

un porcentaje elevado de la varianza total de la población original

H

2

=

V

_G

V

_P

(66)

HEREDABILIDAD DEL CARÁCTER

A MAYOR

V

_G MAYOR H2 _{MAYOR RESPUESTA DE SELECCIÓN}

V

_G

Es importante disminuir la incidencia del medio ambiente

V_E

P_S P₀ P₁

La varianza genética sea

un porcentaje elevado de la varianza total de la población original

H

2

=

V

_G

V

_P

(67)

DIFERENCIAL DE SELECCIÓN

A MAYOR

S

MAYOR RESPUESTA DE SELECCIÓN

R = h

2

_S

P_S P₀ P₁

Si la diferencia entre P₀ y P_s es grande tendremos en un principio

mayor respuesta a la selección

AUTÓGAMAS ALÓGAMAS

(68)

(69)

(70)

SELECCIÓN ASISTIDA POR MARCADORES

LA SELECCIÓN DE DETERMINADOS GENOTIPOS ES MUY DIFÍCIL

FENOTIPOS DIFÍCILES DE EVALUAR

SE EXPRESAN ÚNICAMENTE EN DETERMINADOS AMBIENTES

SE PRODUCE UNA PENETRACIÓN INCOMPLETA REQUIERE MÉTODOS COSTOSOS PARA SU EVALUACIÓN

LA EXISTENCIA DE MARCADORES PUEDE AYUDAR A REALIZAR LA

(71)

CUALQUIER DIFERENCIA FENOTÍPICA,

CONTROLADA GENÉTICAMENTE, Y QUE PUEDE

SER UTILIZADA PARA:

MARCADORES GENÉTICOS

SER UTILIZADA PARA:

MARCAR UN LOCUS PRÓXIMO

QUE CONTROLE UN CARÁCTER

(72)

Características morfológicas

MARCADORES GENÉTICOS

Marcadores moleculares

- Polimorfismos de

proteínas

(73)

POLIMORFISMOS DE SECUENCIAS DE ADN

(74)

POLIMORFISMOS DE SECUENCIAS DE ADN

Basados en variaciones en la secuencia de ADN

Número prácticamente Número prácticamente ilimitado

Regiones codificantes como no codificantes

(75)

Una vez se dispone de un marcador molecular, no es necesaria la expresión fenotípica del carácter

Permiten efectuar selección temprana del

carácter y acelerar los carácter y acelerar los programas de mejora

Permiten aumentar las poblaciones sobre las que

(76)

En la actualidad existen muchos tipos de marcadores

BASADOS EN LA SECUENCIACIÓN DEL ADN Costosos y poco prácticos

BASADOS EN LA HIBRIDACIÓN MOLECULAR

(77)

RFLP

RESTRICCIÓN-HIBRIDACIÓN

AMPLIFICACIÓN (PCR)

ESPECÍFICA

POLIMORFISMOS DE SECUENCIAS DE ADN

RAPD

AFLP

NO ESPECÍFICA

SSR

CAPS

SCAR

SNP

De copia única

ESPECÍFICA

(78)

rr

x

½ Rr + ½ rr rr

Incorporación de un gen dominante Rr

x

RETROCRUZAMIENTO Hemos seleccionado

Valenciana Eufrates

½ Rr + ½ rr rr

½ Rr + ½ rr

x

rr

x

rr Rr seleccionado con un marcador molecular i comprobando con inoculación con el ToMV

(79)

Jahn et al., 2000

Marcador molecular CAPs asociado al gen Tsw que confiere resistencia al virus del bronceado (Tomato

(80)

1.- SELECCIÓN

(81)

1.- SELECCIÓN

(82)

La deriva genética implica dos procesos:

- Cambio al azar de las poblaciones

- Proceso de aislamiento más o menos drásticos

FACTORES QUE AFECTAN AL EQUILIBRIO DERIVA GENÉTICA

más o menos drásticos

En poblaciones pequeñas las fluctuaciones al azar en

el número de individuos puede llevar a:

Fijación de un alelo Eliminación de otro

Sin tener en cuenta la eficacia biológica de

cada uno de ellos Puede conducir a poblaciones adaptativas

(83)

Reducción drástica de la población

+

Aislamiento

Aislamiento geográfico

(84)

EXISTEN EVIDENCIAS DE QUE EN CULTIVOS COMO EL TOMATE, LA PATATA Y EL MAÍZ LA DOMESTICACIÓN SE PRODUJO A PARTIR DE

MUY POCOS INDIVIDUOS FUNDADORES TOMATE

GERMOPLASMA AMERICANO: ESPECIE CULTIVADA Y SILVESTRES

(85)

FACTORES QUE AFECTAN AL EQUILIBRIO DEPRESIÓN CONSANGUÍNEA Y HETEROSIS

AA Aa AA AA AA AA AA _Aa AA AA AA

En las poblaciones de alógamas la autofecundación continuada conduce

normalmente a una pérdida de vigor

f(AA) = 0,8

f(Aa) = 0,2

Aa AA AA Aa AA Aa AA AA AA AA AA AA AA

f(Aa) = 0,2

f(aa) = 0,0

f(a) = 0,1 f(A) = 0,9 Alelos detrimentales

Alelos que producen efectos negativos Frecuencias génicas

bajas

El alelo detrimental permanece oculto en

(86)

AA Aa AA AA AA AA AA _Aa AA AA AA

Aa AA AA Aa AA Aa AA AA AA AA AA AA

AA _{El alelo detrimental}

aflora en homocigosis Ø

¼ AA + ½ Aa + ¼ aa

(87)

AABBCC AABBCC AABBCC AABBCC AABbCC AaBBCC AABBCC

AaBBCC AABBCC AABBCC AaBBCC AABBCC AABBCC AABBCC AABBCC AaBBCC AABbCC AABbCC AABBCC AABBCc AABbCC AABBCC Cuando autofecundamos sucesivamente se produce

una pérdida de vigor generalizada

Teniendo en cuenta que puede haber alelos detrimentales en

(88)

Los sistemas de autoincompatibilidad presentes en alógamas evitan los

efectos negativos de la autofecundación

Los métodos de mejora en alógamas tratan de evitar como

producto final los homocigotos

Se trata de explotar el vigor híbrido

¿QUÉ ES EL VIGOR

HÍBRIDO O

(89)

Un híbrido presenta un vigor superior al de cualquiera de los parentales

HIPÓTESIS DE LA DOMINANCIA

AAbbCCDDeeffGG

_x

aaBBCCddEEFFgg AAbbCCDDeeffGG

EL HÍBRIDO TIENE UN

MAYOR VIGOR

aaBBCCddEEFFgg

x

AaBbCCDdEeFfGg

Vigor controlado por 7 genes (dominancia)

El híbrido reúne al menos un alelo dominante en cada

(90)

En autógamas no existe depresión consanguínea

Los alelos detrimentales han sido o son

eliminados por selección natural durante su

Aa

Ø

En autógamas se

pueden obtener

homocigotos como

producto final de los

programas de mejora

natural durante su

sistema de reproducción por autofecundación ¼ AA + ½ Aa + ¼ aa

(91)

Mejora de la resistencia al virus del

mosaico del pepino dulce (PepMV)

Transmisión mecánica

(92)

Extensión de

la enfermedad

(93)

P E R Ú

LIMA

CUZCO

MADRE DE DIOS

HUANCAVELICA JUNÍN I II III

Lima

Huancayo

Puerto Maldonado

Ayacucho Huancavelica

Presencia natural del PepMV en poblaciones

de Solanum spp. en Perú

(94)

Hospedantes naturales del

PepMV

- S. lycopersicum

- S. chilense

- S. chmielewskii

- S. neorickii

Presencia natural del PepMV en poblaciones

de Solanum spp. en Perú

PepMV

- S. neorickii

- S. peruvianum

- S. pimpinellifolium

- Posibles vectores de la enfermedad

Detección en

(95)

Síntomas PepMV en tomate cultivado

Filimorfismo en

cultivo bajo

invernadero

Filimorfismo en

hoja de una planta

inoculada

(96)

Síntomas de PepMV en tomate

Manchas amarillas

en planta en cultivo

bajo invernadero

Mosaico en hojas de

plantas inoculadas

mecánicamente

(97)

Síntomas PepMV en tomate cultivado

(98)

Métodos de control de la enfermedad

Medidas culturales

- Uso de material vegetal libre de virus - Disminución de inóculo en campo.

Eliminación de plantas infectadas

- Desinfección de herramientas de trabajo

Elevada

eficiencia en la transmisión mecánica

Mejora genética

(99)

Especies del género Solanum

probadas mediante inoculación mecánica:

- Solanum lycopersicumMill.

- Solanum lycopersicumvar. cerasiforme (Dun.) Gray.

- Solanum pimpinellifolium(Jusl.) Mill.

- Solanum peruvianum (L.) Mill.

- Solanum habrochaitesHumb. & Bonpl.

- Solanum chilense Dun.

- Solanum cheesmaniae

- Solanum neorckii

(100)

S. pennelliii

S. pimpinellifolium S. chilense

(101)

1.- SELECCIÓN

(102)

1.- SELECCIÓN

(103)

FACTORES QUE AFECTAN AL EQUILIBRIO SELECCIÓN

Hasta ahora hemos tenido en cuenta que los individuos de una población tienen una misma eficacia biológica

Aa

Ø _{NO SIEMPRE ES ASÍ}

¼ AA + ½ Aa + ¼ aa

AA ¼ AA + ½ Aa + ¼ aa aa

NO SIEMPRE ES ASÍ

No forman el mismo número de gametos

(104)

Hasta ahora hemos tenido en cuenta que los individuos de una población tienen una misma eficacia biológica

Aa

Ø _{NO ES ASÍ}

¼ AA + ½ Aa + ¼ aa

AA ¼ AA + ½ Aa + ¼ aa aa

NO ES ASÍ

No forman el mismo número de gametos

No forman el mismo número de semillas

P(AA) = w1 · p2 P(Aa) = w2 · 2·p·q P(aa) = w3 · q2 Hay que tener en cuenta la

eficacia biológica de cada genotipo en forma de tasa

de reproducción

(105)

En los trabajos de mejora si que se produce una selección drástica

Aa

Ø _{Puede decidir eliminar las} ¼ AA + ½ Aa + ¼ aa

AA ¼ AA + ½ Aa + ¼ aa

P(AA) = w1 · p2 P(Aa) = w2 · 2·p·q P(aa) = w3 · q2

Puede decidir eliminar las plantas aa de un sólo golpe