TEMA 5

AVANCES DE LA GENÉTICA Y MANTENIMIENTO DE LA Y MANTENIMIENTO DE LA

DIVERSIDAD

TEMA 5.- AVANCES DE LA GENÉTICA Y MANTENIMIENTO DE LA DIVERSIDAD

1.- AVANCES DE LA GENÉTICA

2.- MANTENIMIENTO DE LA DIVERSIDAD

GENÉTICA: MEJORA GENÉTICACREACIÓN NUEVAS VARIEDADES PRODUCTIVAS,

RENTABLES I COMPETITIVAS

L. hirsutumL. hirsutum Resistencia enfermedades

L. cheesmanniiL. cheesmannii

L. peruvianumL. peruvianum

L. chilenseL. chilense

L. pimpinellifoliumL. pimpinellifolium

Tomate

Aumento contenido en sustancias

nutritivas

Facilidad recolección mecánica

SELECCIÓN

IDENTIFICACIÓN DE GENES DE INTERÉS

SELECCIÓN MAS EFICAZ

DESARROLLO DE VARIEDADES MAS

PRODUCTIVAS

Siglo XX

Aumento de la productividad

1930-1990 Maíz y sorgo Rendimento X 11

www.biologia.edu.arwww.cnpsa.embrapa

LA REVOLUCIÓN VERDECentro Internacional de la Mejora del Maíz y del Trigo (CIMMYT)

Instituto Internacional para la Investigación en Arroz (IRRI)

Problemas aumento de rendimento

Aumento peso espiga

Encamado

Identificación de genes de enanismo

Desarrollo de variedades mas

productivas

www.mediterranea.org.

CONOCIMIENTOS DE GENÉTICA

+

AVANCES BIOTECNOLÓGICS

CREACIÓN DE VARIEDADES SUPERPRODUCTIVAS

AVANCE EN ÍNDICE DE COSECHA- Menor crecimiento de tallos

- Mejora de resistencia a encamado- Resistencia a enfermedades

AUMENTO EN RENDIMIENTO

NULO AVANCE EN AUMENTO DE LA EFICIENCIA FOTOSINTÉTICA

INTERÉS DE COMBINAR LOS CONOCIMIENTOS EN GENÉTICA Y

FITOTÉCNIA

TEMA 5.- AVANCES DE LA GENÉTICA Y MANTENIMIENTO DE LA DIVERSIDAD

1.- AVANCES DE LA GENÉTICA

2.- MANTENIMIENTO DE LA DIVERSIDAD

TEMA 5.- AVANCES DE LA GENÉTICA Y MANTENIMIENTO DE LA DIVERSIDAD

1.- AVANCES DE LA GENÉTICA

2.- MANTENIMIENTO DE LA DIVERSIDAD

2.1.- El banco de germoplasma de la UPV2.1.- El banco de germoplasma de la UPV

BiodiversidadBiodiversidad

Parte aprovechable para la Parte aprovechable para la AgriculturaAgriculturaAgriculturaAgricultura

Recursos Recursos FitogenéticosFitogenéticos

Cultivares Cultivares obsoletosobsoletos

Materiales Materiales de mejorade mejora

Variedades Variedades tradicionaletradicionaless

Especies Especies silvestressilvestres

LA EROSIÓN GENÉTICA

• Es la pérdida de variabilidad genética. Causas:– Desplazamiento de las variedades tradicionales

por variedades mejoradas– Mejora de las infraestructuras viales: fácil

transporte de productos alimenticios– Desaparición de lugares protegidos– Desaparición de lugares protegidos– Desastres naturales

Solanum lycopersicum var. cerasiforme

La estrecha base genética de los cultivos impide la mejora de los mismos

Solanum pimpinellifolium

Solanum lycopersicum

SUSCEPTIBILIDAD A ENFERMEDADES INTOLERANCIAA CONDICIONES DE ESTRÉS ABIÓTICO

El Banco de Germoplasma El Banco de Germoplasma del COMAV del COMAV

Colección de germoplasmaColección de germoplasma

•• Solanáceas Solanáceas –– Tomate, pimiento y Tomate, pimiento y

especies especies relacionadas……………relacionadas……………

•• CucurbitáceasCucurbitáceas–– Melón, pepino, sandía y Melón, pepino, sandía y 20132013

58385838

–– Melón, pepino, sandía y Melón, pepino, sandía y calabazas.calabazas.

•• Otras Otras especies………………especies………………

20132013

> 3000> 3000

El Banco de Germoplasma de la UPV

Más de Más de 20.000

muestras de semillas

Banco activo: Temperatura: 3ºC

Conservación a largo plazo: -18ºC

Actividades de un Banco de Germoplasma

• Recolección• Conservación• Regeneración y multiplicación• Caracterización: fenotípica y molecular• Evaluación• Documentación

Recolección

• Recolección de variedades cultivadas– Información anterior sobre variedades típicas del

lugar.• Recolección de especies no cultivadas pero utilizadas:

las milpas• Recolección de especies silvestres

Regeneración:Especies autógamas: el tomate, el

trigo…

Especies alógamas: las cucurbitáceas: polinización manual

♀

♀

♂♂

♀

♂

Especies alógamas: las cucurbitáceas: Diseño de los cruzamientos

♀♂

♂

♂

♀

♀

Especies alógamas: las cucurbitáceas: agentes polinizadores

Especies alógamas autoincompatibles: Solanum spp.

planta1 Planta 6Planta 5planta4planta3planta2

Recolección de polen

Placa petri

Polinizar todas las flores de todas las plantas

Regeneración: las alógamas, coles

• Caracterización: una de las causas de la infrautilización de

los RRFF es la falta de datos de caracterización

Definir las condiciones de cada ensayocada ensayo

La caracterización permite además:

-Identificar duplicados

-Identificar lagunas

-Establecer colecciones nucleares

La necesidad de la estandarización de los descriptores

Cerales 14

Forrajeras 6

Legunminosas 18

Medicinales y aromáticas 4

Descriptores publicados por el IPGRI

Oleaginosas 5

Pls. clima templado y frutos secos

17

Tropicales 10

Raices, tubérculos y cormos 7

Hortícolas 10

TOTAL 91

Caracterización molecular:Análisis de la variación morfológica y molecular

SSR

SNP

Secuenciación

AFLP

A

D

BC

1 2 3 4 muestras

mar

cado

res

Muestras1 2 3 4

Bandas

A 1 1 1 0B 1 0 0 0C 1 1 1 1D 1 1 0 0

Estudio de la variación genética y relaciones filogenéticas

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

4321

D 1 1 0 0

Coeficiente de similitud de Nei (Dice)

S= 2a/(2a+b+c)

52

54

1

10

53

518

25

19

24

16

2123

20

22

62

57

58

56

61

55

60

5964

65

12

69

68

67

87

30

26

17

27

Estudio de las relaciones filogenéticas entre diferentes especies

17

2711

63

38

44

45

46

236

43

48

32

28

403

15

39

499

37

42

47

41

51

5029

13

14

33

34

35

4

6

EN CAMPO

• Documentación: Bases de datos – Pasaporte

– Caracterización: bases específicas para cada cultivo

– Evaluación

– Imágenes

– Manejo interno del banco

– Donación de datos a bases de datos nacionales, europeas y mundiales

PARTE VEGETATIVA

CULTIVOEN CAMPO

EN INVERNADERO

TOMA DE DATOS

INFLORESCENCIA

ISEMILLA

IFRUTO

Inventario Nacional

--Bases de datos Europeas por cultivos--EURISCO--Directorio de Germoplasma

Empleo de sistemas de georreferenciación: Google Earth

• Difusión