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FITOMEJORAMIENTO

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El mejoramiento genético de plantas puede describirse como un conjunto de actividades destinadas a mejorar las cualidades genéticas de un cultivo. Es por ello que los mejoradores desarrollan nuevas variedades con objetivos específicos: mayor rendimiento, mejor calidad de grano, resistencia a plagas o enfermedades, tolerancia a factores ambientales adversos (sequía, inundación, salinidad), entre otros.

 

Para lograr esos objetivos deben buscar plantas, cultivadas o silvestres, que posean las características deseadas y cruzarlas con las variedades que quieren mejorar. Así, obtendrán un gran número de semillas con diferentes combinaciones genéticas (población) desde donde poder seleccionar, en las próximas generaciones, las combinaciones más interesantes.

 

Las técnicas empleadas para la selección dependerán del tipo de reproducción del cultivo, es decir si es autógamo, alógamo o de reproducción vegetativa, y de las características que se quieran mejorar; aunque existen tres pasos generales que se deben seguir:


1.    Creación de variabilidad genética, ya sea por cruzamientos o por otra técnica.

2.    Selección de los caracteres deseados a partir de las poblaciones obtenidas en el paso anterior.

3.    Multiplicación de las líneas mejoradas.

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Creación de variabilidad genética

Para crear variabilidad, que será la base para seleccionar las mejores combinaciones, el mejorador posee varias opciones, tales como realizar el cruzamiento de dos genotipos diferentes de la misma especie, por ejemplo dos cultivares de tomate (ambos con características de interés) y seleccionar las mejores combinaciones en las generaciones sucesivas o realizar cruzamientos de plantas con cultivares adaptados a otras condiciones climáticas o especies silvestres emparentadas.

 

El éxito de esta técnica dependerá de la capacidad de producción de semilla fértil de las plantas resultantes de los cruzamientos. Éstos generalmente se realizan en invernaderos y en condiciones controladas y han dado origen, por ejemplo, al triticale, obtenido del cruzamiento entre trigo (Triticum aestivum)  y centeno (Secale cereale). El triticale es un cereal de invierno, utilizado como forraje en sistemas de producción de carne y leche en los países de clima templado.

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Selección
Las técnicas de selección aparecieron con la agricultura y uno de sus principales ejemplos está representado en el cultivo del maíz.
Los antiguos habitantes de América Central domesticaron el teosinte y lo cultivaron utilizándolo como una de sus principales fuentes alimenticias. A través de sucesivas generaciones seleccionaron las mejores mazorcas para volverlas a sembrar, originando el maíz. Este cultivo fue introducido en Europa donde se desarrollaron poblaciones adaptadas al ambiente. Luego, con el nacimiento de la genética se desarrollaron variedades híbridas, las cuales tienen una amplia difusión actualmente.
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Uno de los métodos más sencillos de selección, la selección masal, fue aplicado empíricamente desde los comienzos de la agricultura y consiste en reconocer dentro de una población los individuos que presentan los caracteres deseables y escogerlos como padres de la siguiente generación. Es un método lento, basado solamente en el fenotipo de la planta y aplicable, principalmente, a caracteres influidos por el ambiente donde se desarrolla el cultivo. La selección masal combinada con otros métodos de mejoramiento puede resultar muy efectiva.

Otro método, la selección por pedigrí o  genealógica, se basa en la formación de líneas a partir de plantas élite (las que presentan las mejores características). Para ello, cada planta elegida es cosechada individualmente y sus semillas sembradas en una hilera. En la próxima generación se cosechan de cada hilera sólo las mejores plantas, se repite el proceso y se seleccionan las que presenten mejor comportamiento agronómico para las características objeto del mejoramiento.

La selección por pedigrí considera el fenotipo y la heredabilidad de los caracteres y resulta más apropiada para plantas autógamas.

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Mejoramiento de especies para aprovechar la heterosis

En este tipo de mejoramiento el trabajo comienza a partir de poblaciones para culminar en la creación de un híbrido.


La heterosis o vigor híbrido se caracteriza por la superioridad genética de la descendencia con respecto al promedio de los padres para las características consideradas, por ejemplo rendimiento, resistencia a enfermedades, calidad de grano, entre otras y ha sido muy utilizada en el mejoramiento de maíz.

Para explotar el vigor híbrido, los mejoradores de maíz han agrupado la diversidad genética existente en grupos heteróticos. Estos se caracterizan por la distancia genética y el diferente origen geográfico de los materiales. En la actualidad existen varios grupos heteróticos: dentados precoces, dentados semi-precoces, cristalinos, etc.

La obtención de híbridos comprende dos fases:


1.    Creación de líneas puras para las características de interés, a través de sucesivas autofecundaciones.

2.    Cruzamiento de esas líneas para comprobar su aptitud combinatoria. Ésta determinará las mejores combinaciones para crear los híbridos.

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Para obtener líneas, deben realizarse numerosas autofecundaciones. En el caso de plantas autógamas esto ocurre naturalmente, pero en las especies alógamas debe realizarlas el mejorador. Para ello, tapa las flores femeninas con bolsas de papel (para evitar la fecundación con polen extraño), recolecta polen de la misma planta y manualmente fecunda la flor femenina, la cual es tapada nuevamente.

Las semillas así obtenidas se siembran nuevamente y sólo se seleccionan las plantas que manifiesten los caracteres de interés, con las que se repite el proceso anterior de autofecundación. Este paso dura varias generaciones hasta obtener un alto grado de consanguinidad, la cual se evidencia en las especies alógamas por la pérdida de vigor de la planta. Es por ello que obtener líneas requiere mucho cuidado, ya que dada su fragilidad son más difíciles de cultivar que un híbrido.

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Las líneas que presentan mejor aptitud combinatoria son las que se eligen para la creación de híbridos. Éstos son probados en ensayos de campo en diferentes localidades por varios ciclos de siembra para determinar cuáles serán los que llegarán a ser comerciales y se venderán a los agricultores.


A estos híbridos se los denomina híbridos simples, pero si un híbrido simple se cruza con una línea se obtiene un híbrido de tres líneas y si se cruzan dos híbridos simples, se obtiene un híbrido doble.

 

Cada vez que el productor quiera sembrar un híbrido deberá comprar la semilla a la compañía productora, ya que si siembra la semilla que cosechó (F2) la heterosis habrá disminuido, al igual que la uniformidad debido a la segregación, por lo tanto el comportamiento para los caracteres deseados será menor.

 

Además de maíz, con esta metodología se pueden obtener híbridos de girasol, trigo, remolacha azucarera, zanahoria, tomate y colza, entre otras especies.

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Mejoramiento de líneas o variedades élite

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Las líneas o variedades élite son aquellas que ya han sido mejoradas y presentan buenas características agronómicas, pero son susceptibles a una plaga o enfermedad, por ejemplo. Para introducir la característica deseada, los mejoradores utilizan el retrocruzamiento. Esta técnica se denomina así porque se realizan sucesivos cruzamientos con uno de los padres durante varias.

Las líneas o variedades élite son aquellas que ya han sido mejoradas y presentan buenas características agronómicas, pero son susceptibles a una plaga o enfermedad, por ejemplo. Para introducir la característica deseada, los mejoradores utilizan el retrocruzamiento. Esta técnica se denomina así porque se realizan sucesivos cruzamientos con uno de los padres durante varias.

El retrocruzamiento se realiza para eliminar en la línea recurrente los caracteres indeseables de la línea donadora y obtener una variedad muy similar a la primera pero con el carácter de interés aportado por la segunda.

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