Unidad 3_2: Sistemas de Reproducción en Plantas (PDF)

Unidad III Sistemas de reproducción en las plantas  Gametogenesis  Es el proceso en el que se forman los gametos que van a dar paso a un embrion.  Femenina:  Gametogenesis  Es el proceso en el que se forman los gametos que van a dar paso a...

Unidad III Sistemas de reproducción en las plantas  Gametogenesis  Es el proceso en el que se forman los gametos que van a dar paso a un embrion.  Femenina:  Gametogenesis  Es el proceso en el que se forman los gametos que van a dar paso a un embrion.  Femenina: Apomixis Forma de reproduccón asexual en donde se producen semillas con la misma información de la planta madre  Plantas alógamas  La alogamia se produce cuando la fecundación de la flor de una planta se efectúa mediante polen donado por otra planta de la misma especie. Esto es sinónimo de polinización cruzada, fecundación cruzada o procreación, que implica la fusión real de gametos (esperma y óvulo).  Preguntas para la siguiente clase 1. ¿Qué son los centros de origen y diversidad de plantas cultivadas? Menciona al menos 3 ejemplos de centros de origen importantes y qué cultivos se originaron en cada uno. 2. Explica la diferencia entre centro de origen y centro de domesticación de una especie cultivada. ¿Siempre coinciden? Da un ejemplo. 3. ¿Qué es un banco de germoplasma y cuál es su importancia para el fitomejoramiento y la seguridad alimentaria?  Mecanismos que favorecen la alogamia  Atraccion de polinizadores  Estambres grandes Mecanismos que favorecen la alogamia  Timing de las flores para producir las partes femeninas y masculinas (Dicogamia)  Potandria: Los estambres madruan antes Mecanismos que favorecen la alogamia  Timing de las flores para producir las partes femeninas y masculinas (Dicogamia)  Protoginia: los ovulos maduran antes Mecanismos que favorecen la alogamia  Timing de las flores para producir las partes femeninas y masculinas (Dicogamia)  La dicogamia tambien puede darse en plantas monoicas con flores imperfectas En calabaza las flores femeninas aparecen una semana despues que las Tipos de plantas según sus flores  Depresión por endogamia (inbreeding depresión)  Es un fenómeno que se produce cuando la descendencia de individuos emparentados tiene una supervivencia y una fertilidad reducidas.  La depresión por endogamia está causada por un aumento de la probabilidad de homocigosis por descendencia en la descendencia de progenitores emparentados. Esto puede reducir la capacidad de una población para sobrevivir y reproducirse.  Las plantas como las cebollas, el girasol, las cucurbitáceas, el maíz y el centeno son bastante tolerantes a la endogamia, con una depresión por consanguinidad baja o nula.  ¿Qué efectos puede propiciar la endogamia?  La reducción de la aptitud suele manifestarse como una disminución del vigor, la fertilidad y la productividad, y se observa en forma de menor biomasa por planta, menor fecundidad, malformación de órganos y menor germinación de las semillas. Los Whittaker, la familia más incestuosa de EE  Carga genética (Genetic load)  Uno de los problemas que se pueden presentar en la autogamia es la carga genética puede definirse como la disminución de la aptitud del individuo medio de una población debido a la presencia de genes o genotipos deletéreos en el fondo genético.  En general, se cree que la mayoría de las especies llevan una carga genética de 3-5 genes letales recesivos  Vigor híbrido  Es lo opuesto y complementario a la depresión por consanguinidad  Los fitomejoradores se interesan por la heterosis expresada por cruces específicos entre progenitores seleccionados, o entre poblaciones que no tienen un origen común reciente conocido.  Vigor híbrido  El vigor híbrido puede definirse como el aumento de tamaño, vigor, fertilidad y productividad general de una planta híbrida, F1, con respecto al valor medio de los parentales (rendimiento medio de los dos parentales P1 y P2). Se calcula como la diferencia entre las medias de los híbridos cruzados y los consanguíneos. 𝑉𝑖𝑔𝑜𝑟 𝐻 í 𝑏𝑟𝑖𝑑𝑜= [ 𝐹1− ( 𝑃 1+ 𝑃 2) 2 ] [ ( 𝑃1 + 𝑃 2 ) 2 ]  Polinización  Una de las principales técnicas de fitomejoramiento es el cruce artificial de progenitores seleccionados para producir nuevos individuos que combinen las características deseables de los progenitores.  ¿Por qué es importante manejar la polinización en el mejoramiento  La mejora de los cultivos suele implicar la transferencia de genes de una fuente o fondo genético a otro, o la combinación de genes de distintas fuentes que se complementan entre sí, con la esperanza de que el nuevo cultivar combine lo mejor de ambos progenitores, a la vez que se distinga de ambos.  ¿Por qué es importante manejar la polinización en el mejoramiento  La heterosis (vigor híbrido) es la base del desarrollo de semillas híbridas.  En los programas de desarrollo de semillas híbridas, los cruces son necesarios para mantener los parentales especiales utilizados en el programa de mejora.  Para mantener la diversidad en una reserva genética. Las líneas CMS son líneas de plantas que presentan esterilidad masculina citoplasmática, un rasgo heredado de la madre que causa esterilidad masculina.  Polinización artificial  Es el cruce deliberado de progenitores seleccionados (polinización controlada).  Existen métodos específicos para el cruce que dependen de la especie en la que se realiza el cruce, que difieren en función de factores como la morfología floral, la biología floral, las posibles barreras genéticas y los factores medioambientales.  Consideraciones para la polinización  Los progenitores deben pertenecer a la misma especie vegetal o a especies estrechamente emparentadas  Los progenitores deben suministrar juntos los genes críticos necesarios para lograr el objetivo de cría.  Uno de los progenitores suele ser designado como mujer. Aunque algunos métodos de cría pueden no requerir esta designación, los criadores suelen seleccionar un progenitor hembra y el otro macho (fuente de polen).  El progenitor femenino suele necesitar una preparación especial. Se tiene quitar la parte masculina  A menudo, el polen se transfiere física o manualmente. Sin embargo en producción a gran escala de semilla es imposible  Emasculación  El proceso de convertir en hembra una flor bisexual eliminando las partes masculinas o incapacitándolas se denomina emasculación  Emasculación directa  Es el procedimiento más habitual para la emasculación de las flores (normalmente se utilizan unas pinzas).  Cuando se manipulan plantas con inflorescencia, es importante, en primer lugar, aclarar el racimo eliminando las flores inmaduras y las viejas.  A veces, primero se retiran los sépalos y luego los pétalos antes de acceder a las anteras.  Emasculación en garbanzo Cicer arietinum Preparación de los parentales para el cruce. Emasculación mediante el método de incisión del pétalo de la quilla: a Botón floral con capucha elegido para la emasculación de la flor femenina. b Eliminación del sépalo para la incisión del pétalo de la quilla. La línea roja muestra el lugar de la incisión. c Botón floral mostrando la antera tras la incisión del pétalo de la quilla. d Botón floral emasculado mostrando el estigma. Emasculación mediante el método de eliminación de pétalos: e Botón floral femenino seleccionado para la eliminación de la antera mediante el método de escisión de pétalos. f Sépalos desprendidos del botón floral. g Eliminación de los pétalos estándar, del ala y de la quilla dejando al descubierto la antera y el estigma. h Botón floral femenino emasculado para polinización cruzada. Recogida de polen de la flor masculina: i Flor masculina entreabierta para la recogida de polen. j Escisión de los sépalos para exponer el capullo para la eliminación de los pétalos. k Eliminación de los pétalos estándar, del ala y de la quilla para recoger el polen maduro. l Recogida de polen en placa de petri de 2 a 3 flores masculinas para polinización cruzada.  Emasculación indirecta  Inactivación térmica. Primero se aclara la inflorescencia para dejar sólo las flores en la fase adecuada para la emasculación. A continuación, se sumerge en agua caliente (por ejemplo, en un termo) para matar el polen sin dañar el pistilo. La temperatura y el tiempo de inmersión son variables (por ejemplo, 43 C durante 5 minutos en el arroz; 47-48 C durante 10 minutos en el sorgo). La inflorescencia se deja secar antes de polinizar unos 30-60 minutos más tarde. Eleusine coracana  Química: Alcohol Gametocidas comerciales. Se trata de productos químicosdiseñados para matar las anteras El almorejo (Setaria viridis) Hidrazida maleica  Recolecta del Polen  El éxito de la polinización depende, entre otros factores, de la madurez, la calidad (frescura) y el momento de la polinización.  El polen fresco es el que da mejores resultados en los cruces.  Las flores con buen polen pueden recogerse y colocarse en una placa de Petri o en un recipiente adecuado para su uso.  En algunas especies, pueden utilizarse vibraciones mecánicas para recoger el polen.  El polen es más abundante en la antesis máxima. En general, el polen pierde  Aplicación del Polen  Por lo general, el polen se aplica directamente al estigma utilizando un pincel fino o espolvoreando el polen sobre el estigma directamente desde la flor de la fuente de polen.  En algunas flores, la deposición del polen se realiza sin contacto directo con el estigma.  Una precaución clave contra la contaminación durante la polinización es que los operarios se desinfecten las manos y las herramientas entre polinizaciones cuando se trate de variedades diferentes.  Etiquetado de las cruzas  Después de depositar el polen deseado, es fundamental identificar las flores polinizadas con una etiqueta adecuada.