Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Ciencias Agropecuarias
REPRODUCCION SEXUAL REPRODUCCION ASEXUAL Autógamas Alógamas Hijuelos Embriones Foliares Bulbos Estolones Rizomas Tubérculos Propagación Vegetativa Natural Esquejes Injerto Cultivo in vitro APOMIXIS (agamospermia) Propagación Vegetativa Inducido
ESPECIE MULTIPLICACION FRUTILLA ESTOLONES
BANANA RIZOMAS PAPA-BATATA TUBERCULO CEBOLLA –AJO BULBO
CITRICOS INJERTO CAÑA DE AZUCAR TALLOS
PROPAGACIÓN VEGETATIVA NATURAL
Hijuelos o retoños Ananá Bulbillos generados en zonas meristemáticas de la umbela de ajoKeiki: un hijo que la planta
madre emite en la vara floral, tras la floración
PROPAGACIÓN VEGETATIVA NATURAL
Embriones foliares Yuca Kalanchoe daigremontiana Soros Reproducción de Helechos a partir de esporasEstolones de Grama (Cynodon dactilon) Frutilla
Helecho serrucho
Caña de la India
Helecho pequeño: Cullantrillo
Adiantum capillus-veneris
Cala
Mandioca
Ñame Cormo de fressia
Tulipán Cebolla
Herbáceos Semi leñosos Leñosos
Esquejes herbáceos de MENTA
PROPAGACIÓN VEGETATIVA
INDUCIDA
Explantos Tejidos Células
Protoplastos
se puede definir "clon" cómo un material
genéticamente uniforme derivado de un solo individuo y que se propaga de forma
Hibridación : produce un nuevo clon
Mutación: afecta un solo carácter por vez,
produce una variante del mismo clon
Ejemplos de clones y variantes mutacionales : Naranjas, Pomelos, Manzanas del grupo
Ataque de Virus
Geranio variegado, Cv Mr Pollok
Origen de la Variabilidad Genética en
especies CLONALES
Mutación: afecta un solo carácter por vez, produce
una variante en el mismo clon
Producen variedades altamente heterocigotas Conducen a la perpetuación del genotipo
- producen un número indefinidamente grande de individuos genéticamente idénticos
- aprovechables en cualquier momento del programa
Eliminan la variación genética
Pueden acortar estados juveniles
Permiten la reproducción de cultivares que no producen
semilla viable
Conservan las combinaciones genéticas independientemente
de su efecto sobre la fertilidad
A veces resultan más rápidos, fáciles y económicos que por
semilla.
Transmiten enfermedades si no hay saneamiento previo Las semillas tienen grandes volúmenes
LA SELECCIÓN CLONAL SE BASE EN TRES ASPECTOS: DISTINCIÓN,HOMOGENEIDAD Y
ESTABILIDAD. SE DISTINGUEN TRES ETAPAS: OBTENCION DE CLONES SELECCIÓN Y EVALUACIONDE CLONES MULTIPLICACION DE CLONES
Parcelas clonales
Selección entre clones
CLON 1 CLON 2 E.C.R. Población con alta variabilidad
Selección de plantas OBTENCION DE CLONES COMPARACION Y SELECCIÓN DE CLONES MULTIPLICACION
hibridación
parental1 parental2 segregación Selección de progenitores a combinar
Selección clonal clásica
Cuando la reproducción asexual se realiza
por semilla y la misma no proviene de una unión sexual, ya que existen modificaciones o supresión de los procesos fundamentales como la meiosis y/o mitosis, esa semilla se denomina apomictica.
Descripta por primera vez en 1841 en la
planta australiana
Alchornea ilicifolia por
J. Smith.Image - Alchornea ilicifolia foliage and fruit -graham Stephens © 2002
Cuando un ejemplar
femenino de esta especie dioica fue llevado a los Kew Gardens de Londres desde Asia, la planta
aislada floreció y produjo semillas en abundancia, poniendo al carácter en evidencia
Tipos de plantas en especies apomícticas Apomícticas obligadas Sólo producen
semilla por apomixis
Apomícticas facultativas Producen semilla
por apomixis y fecundación
Sexuales Sólo producen semilla por fecundación
Los
embriones
apomicticos
pueden
formarse mediante 2 rutas:
◦
Esporofitica o Embrionia Adventicia
VIVIPARIDAD: es la transformación de
órganos reproductores en vegetativos ej-Ajo.
AGAMOSPERMIA: falla la reproducción sexual,
se forma semilla asexual:
embrionia adventicia Aposporia
Diplosporia
Los embriones surgen directamente de
células somáticas de la nucela o de los tegumentos del ovulo.
Diplosporía
Aposporía
Cuando el saco embrionario se origina a
partir de la célula madre de la megáspora misma ya sea por mitosis o luego de una falla en la meiosis.
Cuando el saco embrionario se origina
directamente por mitosis a partir de una célula somática, usualmente una célula de la nucela.
Pasto llorón:
apomiticos facultativos obligados
sexuales
Cúrvula: Tanganyika
Diplosporia
(La célula madre de la megáspora se comporta como una megáspora)
Aposporia
(Células nucelares se comportan como Megasporas)
ENBRIONIA ADVENTICIA O
POLIEMBRIONIA: desarrollo de embriones
A partir del tj. nucelar
Celula madre de la megaspora meiosis Saco embrionario oosfera Nucleo del endosperma 3 n endosperma Cigoto 2 n Embrion 2 n
Progenie uniforme o idéntica a las plantas
madres, en especies de polinización cruzada.
Tipos maternal distintos entre las progenies F1.
Genotipos recesivos a partir de una cruza entre
un genotipo supuestamente apomíctico con un gen recesivo, polinizado con un padre que es homocigota dominante para ese marcador
genético.
Inusual alta fertilidad de semillas en aneuploides,
triploides.
Múltiples plántulas por semillas, múltiples
estigmas por óvulos, múltiples óvulos por flores, ovarios dobles o fusionados.
Hasta el presente, sólo se dispone de
programas de mejoramiento avanzados
en algunas gramíneas forrajeras.
Se encuentran especies de los géneros Brachiaria, Cenchrus,
En principio solo las plantas apomícticas
facultativas pueden ser mejoradas por
metodologías de cruzamiento convencionales.
Ya que producen al menos algunos sacos
embrionarios meióticos que posibilitan la
En cambio en las apomícticas obligadas,
que se reproducen completamente o casi
completamente
en
forma
clonal,
la
hibridación y el análisis de segregación son
impracticables.
El principal requisito para llevar adelante un programa de mejoramiento de una especie apomíctica:
◦ Colección de Germoplasma diverso:
Ampliar la base genética disponible.
Identificar introducciones sexuales o altamente sexuales (apomícticas facultativas con alta expresión de sexualidad).
En plantas con apomixis obligada, que tiene
una carácter deseable , son utilizados como dadores de polen.
Gameto Femenino ( Planta Sexual) x Gameto Masculino (Planta Apomíctica)
Es la identificación en la población
segregante de los genotipos superiores, con reproducción completamente (o casi completamente) apomíctica que puedan ser transformados en cultivares mediante su multiplicación por semillas.
METODO DE MEJORA EN ESPECIES APOMICTICAS
Planta sexual Planta apomictica
Eleccion de progenitores Obtencion de semilla F1 Cosecha de semilla F1 Siembra masal de semilla F1,plantas altamente heterocigota, selección de cada planta cosecha individual de semillas de cada planta F1
Parcelas progenies con semillas y con clones de la misma F1
Si las plantas de
semillas son iguales a los clones son
apomicticas se seleccionan Clon 12
semilla clon
Ensayos comparativos de rendimientos con la semilla F1 de Apomixis Obligada Selecta
Una revolución tecnológica siembra nuevas esperanzas en el campo
Transferir la característica natural
e inexplotada de la apomixis al
maíz.
Hasta la fecha se han seleccionado
más de 250,000 plantas en 10 ciclos
de retrocruzamiento.
Esta estrategia de largo plazo ha
El producto final NO se restringirá con
derechos de propiedad intelectual a fin de
garantizar su libre acceso a los países en
desarrollo
Este proyecto se ha enfocado hacia la apomixis ‘facultativa’, en la que la reproducción sexual ocurre aproximadamente en el 3% de una población, lo que permite mantener el flujo de genes y la diversidad
Fitomejoradores :
Generar nuevas variedades en menos tiempo y a menor
costo.
Productores de Semillas
Podrán producir híbridos a costos mucho menores y
con menos posibilidades de error. Agricultores
La semilla híbrida se podrá reciclar indefinidamente, sin
Reproducción sexual (natural ocasional o inducida)
Posibilidad que se presente la fase sexual para dejar descendencia
BIBLIOGRAFÍA
ALLARD, R. W. 1962. Principios de la mejora genética de las plantas cultivadas. Capitulo 20. EN
BIBLIOTECA
CUBERO, J. I., 1999. “Introducción a la mejora genética vegetal”. Mundi-Prensa., Madrid, 365 pp. EN
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Brauer, O., 1969. Fitotecnia aplicada. Limusa, México, 518 pp.
Elliot, F., 1967. Mejoramiento de las plantas. CECSA, México, 474 pp.
Biotecnología y Mejoramiento Vegetal
Ortiz, Juan pablo; Pessino, Silvina C.; Quarin, Camilo L capitulo 3
El Proyecto apomixis IRD-CIMMYT [en línea] disponible en: http://www.cimmyt.org/abc/ResearchProjects/Apomixis/Apomixisbroch/htm/Apomixisbroch-spa.htm
