sábado, 24 de septiembre de 2011

OBTENCION Y CULTIVO DE PLANTAS HAPLOIDES


Ventajas:
ü  Los caracteres genéticos recesivos y mutaciones inducidas se manifiestan
Aplicaciones:
ü  Constitución de genotipos diploides homocigóticos
ü  Permite obtener líneas resistentes a patógenos
ü  Aceleración de programas de mejora




PROPOSITO:
Producción de haploides
Factores que influyen en el cultivo:
           Planta donadora: días cortos y altas intensidades de luz
           Etapa de desarrollo del polen
           Pretratamientos a flores o inflorescencias
           Evolución del grano de polen
           Medio de cultivo


ASPECTOS IMPORTANTES

      
ETAPA DE DESARROLLO DEL POLEN
Premitotico:
Mejor respuesta a partir de anteras en las cuales las microsporas ya han completado la meiosis, pero aun no se ha iniciado la primera division del polen. (Hyoscyamus).

Mitotico:
Mejor respuesta a apartir de anteras en la primera división del polen (Nicotiana tabacum).

Postmitotico:
Mejor respuesta a apartir de anteras en la etapa bicelular temprana del desarrollo del polen.
(Atropa belladonna)

Pretratamientos a flores e inflorescencias:
           Pretratamiento con temperatura durante 2-30 dias con temperaturas de 3-10°C (Nicotiana, Datura)  o 35°C (Capsicum) pueden estimular embriogenesis
           Remojar las inflorescencias en agua durante varios dias
           Centrifugacion de las anteras 


Aplicaciones  del Cultivo de Anteras

           Fitomejoramiento
El Potencial que posee el cultivo de anteras surge de la constitución genética de las células del polen. Las células del polen de los híbridos F1contienen la dotación genética de las plantas paternas y las recombinaciones esperadas según las proporciones mendelianas  
Estas células son haploides y permiten al mejorador seleccionar eficazmente los recombinantes deseables, alcanzar la homocigosidad  constituye una de las aplicaciones mas importantes del cultivo de anteras  en el desarrollo de variedades nuevas ya que el tiempo, espacio y los costos necesarios para desarrollar líneas verdaderamente mejoradas disminuyen  considerablemente
Especies economicamente importantes en los que se ha integrado esta tecnica con el mejoramiento practica: arroz, cebada, trigo, papa, tabaco, colza oleaginosa y maiz.


Microsporas

Ventajas del cultivo de microsporas sobre el cultivo de anteras:
En el cultivo de anteras , el desarrollo de la microspora no progresa pasada la primera división celular, debido a sustancias inhibitorias en la antera puede presentarse una rapida proliferacion de los tejidos de la pared de la antera, resultando en diploides no homocigoticos. Iniciando el cultivo con microsporas aisladas, siempre se obtendran plantas homocigoticas, aun si ellas son diploides (caso de diferentes cereales) o aun triploides (Petunia)
El cultivo de microsporas da una poblacion homogenea de plantas resultado del desarrollo de microsporas o granos de polen mientras se remueva la pared de la antera.



Ventajas y desventajas de los haploides
          fenotipo = genotipo
           La presencia de un solo set de cromosomas, facilita el aislamiento de mutantes,  espontáneas o inducidas
           Diploides isogenicos pueden ser obtenidos por diploidización  cromosomica
           Por mejoramiento convencional y retrocruzas, es posible  obtener líneas puras, pero es un tiempo considerable el que se consume en el proceso.  Usando el cultivo de anteras, los haploides pueden ser obtenidos en semanas y por doblamiento cromosómico un gran numero de diploides homocigoticos son obtenidos en una sola generación.
El cultivo de células haploides es también material útil en estudios de la genética de las células somáticas
            Los haploides pueden ser utilizados para obtener  homocigosis para genes en casos donde es normalmente difícil lograrlo (alelos autoincompatibles).
           La renuencia a la regeneración en muchas especies y los bajos rendimientos de plantas haploides son limitantes técnicas 



.  Tecnica para duplicar el materia cromosomico

          Regeneración por métodos de cultivo de tejidos:
Las hojas maduras tienen el potencial de regenerar tanto plantas haploides como diploides, los diploides resultan de la endoreduplicacion  de cromosomas, lo que ocurre frecuentemente en tejidos cultivados in vitro
Doblaje inducido quimicamente con colchicina
El numero de cromosomas puede ser duplicado mediante la aplicacion de colchicina a los embriones o a las plantas haploides  (sumergiendo las anteras que contienen los proembriones en una solucion acuosa con 0.5% de colchicina durante 24 a 48 h)

Cultivo de embriones y Ovulos


Factores que afectan el cultivo de embriones


Genotipo
Condiciones de crecimiento de la planta
Composición del medio nutritivo:  Sales, sacarosa, 
                                                    extractos de plantas
Osmolaridad: depende del estado de dllo del embrión.
Luz  y Temperatura

Aplicaciones Practicas
  1. Eliminación de la inhibición total de la germinación de semillas viables
  2. Acortar el tiempo de mejora
  3. Germinación de semillas que requieren de parásitos obligados
  4. Prevención del aborto embrionario en frutales o por resultado de incompatibilidad.
5.  Propagación vegetativa de especies en general (Gramineas y Coniferas) y de especies raras (Musa balbisiana y cocos llamados makapunos)








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