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La humanidad necesita la mejora genética

La humanidad necesita la mejora genética

La mejora genética es el proceso responsable de modificar o seleccionar los organismos animales o vegetales para que, o bien sean resistentes, o bien toleren diferentes estreses de tipo abiótico o biótico, o para incrementar su productividad de  forma controlada por el ser humano, o para hacer que adquieran propiedades de otros organismos. Esto se hace tanto por su interés económico como por el interés de los recursos que proporciona dicho organismo. Para ello es importante conocer la  diversidad de los organismos a mejorar y sus diferentes propiedades.

La mejora vegetal tiene varias estrategias que se dividen en dos tipos, de los  cuales nos centraremos únicamente en la selección artificial dirigida por el hombre (* no profundizaremos en estos apartado):

  1. Selección Natural*
  2. Selección dirigida por el hombre:
    1. Domesticación*.
    2. Selección Artificial (Selective Breeding)

La selección artificial 

Es la selección de los fenotipos de las especies cultivables a través de sus caracteres  heredables, incrementando la frecuencia de una serie de caracteres deseables  (selección positiva), o disminuyendo la frecuencia de los indeseables (selección  negativa).

Hay una serie de conceptos que tienen relevancia en la mejora genética:

  • Heterosis (Vigor híbrido): La ventaja del heterocigoto está en que éste puede tener la mayor fortaleza de ambos parentales. En la actualidad hay  un problema por el uso de especies endogámicas o clones, lo que hace que las  especies sean más débiles ante cambios repentinos en los estreses ambientales. Por ello se trata de buscar variedades con cierta heterogeneidad para recuperar parte del  vigor híbrido del cultivar en cuestión.
  • Variabilidad genética: es la variedad en el material genético de una especie, es  decir varios alelos que codifican para ese carácter, para que la selección natural pueda  actuar sobre un carácter.

Métodos de selección artificial de plantas:

  1. Métodos clásicos basados en las leyes de la herencia Mendeliana*
  2. Mejora de Plantas
    1. Alógamas
    2. Autógamas.
  3. Métodos de Cultivo in vitro 
  4. Genética Molecular.

Mejora de plantas alógamas

Son plantas de características variadas, que pueden ser hermafroditas, monoicas o dioicas. Para conseguir variabilidad genética las plantas tienen sistemas para evitar la  autofecundación, por ejemplo una de ellas es separar los sexos en flores diferentes. Si están en diferentes plantas, es dioica, y si están en la misma planta, ésta es monoica, además pueden madurar los estambres y los pistilos en tiempos diferentes. Si los dos sexos se encuentran en la misma flor (flores hermafroditas), para  evitar la autofecundación, maduran a distintos tiempos ambos órganos sexuales,  además pistilos y estambres pueden ser de diferente tamaño. Otra forma de evitarlo  son los sistemas de autocompatibilidad S, un locus multialélico donde existe dominancia total o parcial. Si se les fuerza a la autogamia en muchos casos se obtienen problemas por endogamia, y no se produce un aumento de vigor, entonces la  solución es buscar la selección y reproducción de líneas puras u homocigóticas, de forma que genes favorables puedan seleccionarse y eso se realiza mediante: cruzamientos entre plantas hermanas que tengan mejor aptitud en las combinaciones, u originando variedades híbridas o sintéticas. Se trata de obtener un alto grado de  heterocigosis, para seleccionar los genes favorables, aumentando su frecuencia o disminuyendo la frecuencia de genes  desfavorables.

Hay varias técnicas de selección:

  1. Selección masal (Bulk method): seleccionar los individuos que fenotípicamente sean más aptos o  que muestren los caracteres más  deseados, obtener sus semillas,  mezclarlas y sembrar en lote. Se selecciona en cada generación las plantas con dichos caracteres fácilmente observables, y sus semillas vuelven a formar la generación siguiente para obtener mayor número de plantas y fijar esos caracteres deseados.
    Esquema de selección masal, donde se realizan multiplicaciones comerciales anuales, y se verifica la superioridad de esta con las originales en cada ciclo. Esquema de Sánchez-Monge (1974).

    Esquema de selección masal, donde se realizan multiplicaciones comerciales anuales, y se verifica la superioridad de esta con las originales en cada ciclo. Esquema de Sánchez-Monge (1974).

  2. Selección de líneas consanguíneas (endogámicas, homocigóticas, puras), y  obtención de heterosis: A través de la autofecundación forzada (y aislada entre  líneas) de plantas alógamas por varias generaciones se puede obtener un patrón de  homocigosis suficiente. Esto se puede utilizar por cruzamientos de distintas líneas  consanguíneas entre sí para obtener heterocigosis que mejore el vigor y la  productividad, que son híbridos superiores a los originales. Si se realiza cruzamiento  entre variedades cercanas de plantas alógamas, se obtienen variedades sintéticas, y  como son resultado de una mezcla de genotipos, está sujeta a cambios de presión de  selección. También se utiliza la técnica de policruzamiento (poly-cross) para que a  través de una colección de líneas clonales obtenidas por autofecundaciones, formen la  nueva variedad sintética a través de policruzamientos.

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Autor Juan de Dios Franco Navarro

Biólogo científico doctorando en IRNAS-CSIC, investigador de NORTEM BIOTECHNOLOGY S.A., padre de dos preciosas niñas, y mecenas de #LaCafetera y #HiddenNature


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