POLINIZACIONES EN POLINIZACIONES EN EL MAIZEL MAIZ

Una metodologUna metodologíía para mejorar los a para mejorar los mamaííces ces

IMPORTANCIA DEL TEMAIMPORTANCIA DEL TEMA

Es una forma de mejorar los maEs una forma de mejorar los maíícescesDiversidad de caracterDiversidad de caracteríísticas sticas agronagronóómicas de los mamicas de los maííces (Color, ces (Color, ciclo, altura, ciclo, altura, etcetc))Requiere un procedimiento especRequiere un procedimiento especííficofico

Clases de polinizacionesClases de polinizaciones

Auto hermanosAuto hermanosHermanos completosHermanos completosMedios hermanosMedios hermanos

Conocer a la plantaConocer a la plantaSexo masculinoSexo masculinoSexo femeninoSexo femenino

Autof

HC

Comparación grafica del % de individuos homocigoticos vrs. generaciones (Ref. Allard. Pag. 219).

100

1 2 3 4 5 6Generaciones

% Individuos Homocigoticos

0

50

Autohermanos

HC

MH

AutohermanosAutohermanos

Cruzamiento dentro de la misma plantaCruzamiento dentro de la misma plantaSe utiliza para que la planta muestre las Se utiliza para que la planta muestre las caracteristicascaracteristicas indeseablesindeseablesSe traslada polen de la misma planta Se traslada polen de la misma planta hacia el jilotehacia el jiloteProvoca degeneraciProvoca degeneracióón en la descendencia n en la descendencia (hijos)(hijos)Ayuda al proceso de selecciAyuda al proceso de seleccióónnEl costo es mayor y requiere experienciaEl costo es mayor y requiere experiencia

Procedimiento

Identificar plantas potenciales

Proteger el jilote con bolsa o glacine

Que exista sincronia floral

El polen se colecta en la misma planta

Se requiere mayor control para evitar contaminaciones

Autohermanos

Hermanos completosHermanos completos

La polinizaciLa polinizacióón se realiza en base a n se realiza en base a dos padres (donador y receptor)dos padres (donador y receptor)Se sigue el mismo procedimiento que Se sigue el mismo procedimiento que autohermanosautohermanosLos descendientes no presentan Los descendientes no presentan efecto de degeneraciefecto de degeneracióónn

ProcedimientoProcedimiento

IdentificaciIdentificacióón de plantasn de plantasProtecciProteccióón del jiloten del jiloteColecta del polenColecta del polenRealizar la polinizaciRealizar la polinizacióónnProteger la polinizaciProteger la polinizacióónn

Medios hermanosMedios hermanos

Solo se conoce la descendencia a Solo se conoce la descendencia a partir de la madrepartir de la madreSe desconoce el padre o polinizadorSe desconoce el padre o polinizadorNo provoca degeneraciNo provoca degeneracióón en los hijos n en los hijos o descendienteso descendientesEs el proceso mEs el proceso máás utilizado a nivel de s utilizado a nivel de agricultoragricultor

ProcedimientoProcedimiento

IdentificaciIdentificacióón de plantas madresn de plantas madresProtecciProteccióón del jiloten del jiloteColecta del polen de los padres Colecta del polen de los padres Realizar la polinizaciRealizar la polinizacióónnProteger la polinizaciProteger la polinizacióónn

SelecciSeleccióón n masalmasal estratificadaestratificadaEs un ejemplo de medios hermanosEs un ejemplo de medios hermanos

Selección lote, evitar contaminación Competencia completa

Selección plantas del centro de cada parcela Eliminar plantas indeseables

Conocer la evoluciConocer la evolucióón de la floracin de la floracióón masculinan masculina

POLINIZACION

• Cantidad de polen

• Momento critico para contaminar

• Polen es antes que flor

Fertil

Evolución de la floración femenina

Saber seleccionar y distinguir

SelecciSeleccióón de plantas sanas y rendidorasn de plantas sanas y rendidorasSelecciSeleccióón plantas libre enfermedades/plagasn plantas libre enfermedades/plagas

SelecciSeleccióón mazorca polinizadas, buen tipo de granon mazorca polinizadas, buen tipo de grano

SELECCIÓN EN EL CAMPO

Que persigue la polinizaciQue persigue la polinizacióónn

Crear variabilidadCrear variabilidadMejorar los Mejorar los maicesmaices localeslocalesEs un proceso que requiere varios Es un proceso que requiere varios ciclos de trabajociclos de trabajoAyuda a identificar nuevas Ayuda a identificar nuevas variedadesvariedadesDependiendo del mDependiendo del méétodo se todo se persigue fijar persigue fijar caracteristicascaracteristicasgengenééticas que pueda ser ticas que pueda ser repetitivorepetitivoAl avanzar la autofecundaciAl avanzar la autofecundacióón se n se posibilita mayor fijaciposibilita mayor fijacióón de n de caractercaracteríísticas sticas

UTILIZACION DE RETROCRUZAS:UTILIZACION DE RETROCRUZAS:DESARROLLO DE VARIEDADES DESARROLLO DE VARIEDADES

DE MADE MAÍÍZ CON ALTO VALOR NUTRITIVO A Z CON ALTO VALOR NUTRITIVO A TRAVES DE LA INSERCITRAVES DE LA INSERCIÓÓN DE GENES Y N DE GENES Y

RETROCRUZAMIENTORETROCRUZAMIENTO

OBJETIVOSOBJETIVOS

ESPECESPECÍÍFICOS:FICOS:

1.1. Incorporar los genes Opaco 2 y LPAIncorporar los genes Opaco 2 y LPA--1 1 óó LPALPA--2 2 de alta calidad de protede alta calidad de proteíína y bajo contenido de na y bajo contenido de phytatophytato en los genomas de las variedades y en los genomas de las variedades y progenitores de progenitores de hibridoshibridos de made maííz de grano z de grano blanco y amarilloblanco y amarillo..

Genes o2o2 y Genes o2o2 y LpaLpa--11Opaco 2Opaco 2

Mejora calidad de Mejora calidad de proteproteíínana

Acceso a aminoAcceso a aminoáácidos cidos esenciales (lisina y esenciales (lisina y tripttriptóófanofano))

Gen en estado Gen en estado homocigoto recesivohomocigoto recesivo

Bajo Bajo phytatophytato ((lpalpa))Mejora disponibilidad Mejora disponibilidad de Fe y de Fe y ZnZn

Alto efecto positivo en Alto efecto positivo en nutricinutricióónn

Gen mutante Gen mutante homocigoto recesivohomocigoto recesivo

IMPLICACIONES

TALLA, DESARROLLO HUMANO, ENFERMEDADES GASTROENTESTINALES, ANEMIA

PHYTATO

El Problema

• 75-80% del P en el grano de maíz está almacenado como phytato.

•Este P no es disponible para los humanos y animales monogástricos, por no poder degradar al phytato.

•Phytato es un antinutriente que reduce la biodigestibilidad de importantes nutrientes Fe, Ca, Zn, Mg.

• Problemas de contaminación por P.

PHYTATO EN LA SEMILLA

90% EN EMBRION, 10% ALEURONA

GERMOPLASMA BASEGERMOPLASMA BASE

BlancoBlancoLLííneas progenitoras blancas: HB83, neas progenitoras blancas: HB83, HibridosHibridosexperimentales (HEB0001, HEB0104), experimentales (HEB0001, HEB0104), intervarietalesintervarietales y y variedadesvariedadesAmarilloAmarilloLLííneas progenitoras amarillas: HAneas progenitoras amarillas: HA--48, experimentales 48, experimentales amarillos, amarillos, intervarietalesintervarietales y variedadesy variedadesLineasLineas donantes:donantes:QPM: LQPM: Lííneas endogneas endogáámicasmicasLPA: LLPA: Lííneas IDAHO neas IDAHO UniversityUniversity--USDAUSDA

MetodologMetodologíía Mejoramientoa MejoramientoRetrocruzamientoRetrocruzamiento y conversiy conversióón de n de germoplasmagermoplasma basebase

MetodologMetodologíía Laboratorioa LaboratorioMarcadores moleculares (MAS), AnMarcadores moleculares (MAS), Anáálisis lisis colorimcoloriméétricostricos, , AnAnáálisis de laboratoriolisis de laboratorio

Opaco-2 es un gen de herencia recesiva

O2O2 x o2o2

O2o2

¼ O2O2; ½ O2o2; ¼ o2o2

RETROCRUZAMIENTO

Laboratorio MAS

Mejoramiento asistido por marcadores Mejoramiento asistido por marcadores moleculares (QPM)moleculares (QPM)

SegregaciSegregacióón de plantas F2 (AA n de plantas F2 (AA 2Aa 2Aa aaaa))CalibraciCalibracióón tn téécnica SSRcnica SSRMuestreo de plantasMuestreo de plantasExtracciExtraccióón de ADN (n de ADN (NaOHNaOH))Amplificación de fragmentos(umc1066)Electroforesis en agarosaTinción de geles (EtBr)IdentificaciIdentificacióón de plantas con n de plantas con gen o2o2gen o2o2RetrocruzamientoRetrocruzamiento

Sin presencia genGen Opaco-2

100999897969594939291

90898887868584838281

80797877767574737271

70696867666564636261

60595857565554535251

50494847464544434241

40393837363534333231

30292827262524232221

20191817161514131211

10987654321

SEGREGACION MENDELIANA

AA:2Aa: aa

Opaco-2 es un gen de herencia recesiva

F2: ¼ O2O2; ½ O2o2; ¼ o2o2

RETROCRUZAMIENTO

Lineas con gen (Marcador molecular) por padre

recurrente

3 retrocrzamientos

Linea convertida

•

Evaluacion visual de mejores líneas

•Avance en la conversión de líneas elite• Aplicación de marcadores moleculares (QPM) y pruebas colorimétricas en LPA.• Selección en planta y mazorca

QPM

Evaluación visual del grano, selección del 1-3

Determinacion de triptofano

Hybrid Yield (t/ha)CML264Q x CML273Q 6.803CML264 x CML273 7.006Local check 5.539

Linea convertida

QPM vs Normal

“iso-hibridos”

ProductosProductos

LineasLineas convertidas y similares al convertidas y similares al padre recurrentepadre recurrenteUn procedimiento relativamente Un procedimiento relativamente rráápido para convertir lpido para convertir lííneas de neas de interesinteres para una caracterpara una caracteríística stica agragróónomicanomicaRequiere de tiempo y apoyo de Requiere de tiempo y apoyo de laboratoriolaboratorio

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