Métodos de mejoramiento genético de los cultivos

Aunque los métodos de mejoramiento genético de los cultivos parecen haber adquirido recientemente su carácter de novedad, los registros históricos demuestran que en el pasado el mejoramiento de las plantas se practicó cuando el hombre aprendió a seleccionar las mejores especies para las cosechas.

A medida que sus conocimientos respecto a las plantas aumentaban, estuvo en posibilidad de hacer sus selecciones más inteligentemente. Al descubrir la sexualidad del reino vegetal, pudo agregar la hibridación a sus técnicas de mejoramiento.

El documento titulado Mejoramiento genético de las cosechas, del autor John Milton Poehlman, explica que antaño, el arte en el mejoramiento de las plantas, dependía únicamente de la habilidad del fitomejorador para observar en los distintos ejemplares, diferencias que podían tener importancia económica.

No obstante –indica el libro–, aunque la destreza en el arte de la selección es importante para el fitomejorador moderno, tanto como lo fue para los genetistas del pasado, dicha capacidad por sí misma ya no es suficiente.

El moderno mejoramiento genético de las plantas se basa en una completa comprensión y aplicación de los principios de la genética. Exige también el conocimiento de las enfermedades de las plantas y su epidemiología, así como de los factores que afectan su adaptación.

Las disciplinas esenciales en el desempeño de un fitomejorador son:

– Botánica: comprender la taxonomía, morfología y reproducción de las plantas.

– Genética y citogenética: amplio entendimiento del mecanismo de la herencia en las plantas. El fitomejoramiento moderno se basa en el conocimiento de los principios genéticos y del comportamiento de los cromosomas.

– Fisiología de las plantas: la adaptación de las variedades depende de la respuesta de las plantas a su medio ambiente.

– Fitopatología: la resistencia de las variedades es un medio muy importante para combatir enfermedades.

– Entomología: mejorar la resistencia a insectos.

– Bioquímica vegetal: el aprovechamiento de las plantas para fines industriales con frecuencia determina la demanda de una variedad.

– Estadística: se mide el comportamiento comparativo de muchas líneas. Se aplican técnicas de campo y métodos de análisis estadísticos bien fundamentados.

– Agronomía: conocer los cultivos y su producción, así como comprender las necesidades del agricultor con relación a nuevas variedades, de tal manera que pueda evaluar los materiales genéticos de que dispone y planear su programa de mejoramiento.

La responsabilidad de los fitogenetistas en el progreso de los cultivos consiste en producir semillas de mejores variedades, las cuales se multiplican y distribuyen a los agricultores, quienes seleccionan aquellos granos que desean cultivar.

Una variedad que sea sobresaliente para cualquier lugar tendrá una combinación de caracteres que le permiten producir altos rendimientos de calidad aceptable. Genéticamente, las diferencias en la identificación de características de variedades resultan de la heterogeneidad en la dominancia o recesividad de genes específicos.

La labor del fitogenetista es encontrar o crear grupos de plantas con las combinaciones de genes que produzcan el desarrollo más favorable bajo un determinado conjunto de condiciones.

Alternativas

Actualmente existen varios métodos de mejoramiento genético de los cultivos: en las especies con autofecundación, en las variedades de polinización cruzada y en plantas de propagación asexual.

Autofecundación

Los métodos de mejoramiento en las especies con autofecundación constan de tres etapas:

1. Introducción. La mayor parte de las semillas que se cultivan en América llegaron  junto con los primeros inmigrantes al continente americano.

Los primeros agricultores provenían de tierras extranjeras muy distantes y diferentes entre sí, importando diversas variedades y líneas de trigo, avena, cebada, arroz, sorgo, soya, linaza, alfalfa, tabaco, maíz, patata, entre otros cultivos.

Mediante un proceso de ensayos y fracasos, poco a poco se conocieron las variedades con mejor adaptación ecológica a cada una de las regiones productoras, ampliándose el uso de las mismas y dejando fuera de producción aquellas variedades inadaptadas.

La primera introducción a gran escala de nuevas especies y variedades cultivadas en América tuvo lugar en 1898 al establecerse una oficina de Introducción de Plantas y Semillas Extranjeras, en el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.

Esta organización envió a botánicos investigadores a diversas partes del mundo para encontrar e introducir fuentes de plantas y semillas de nuevos cultivos o de las ya conocidas. La soya es un ejemplo de cultivo introducido que ha alcanzado extraordinario valor. Fruto de una sola expedición al Lejano Oriente, con lo cual se introdujeron más de tres mil selecciones de dicho cultivo.

Después de introducir grupos de semillas o de plantas de una especie éstas deben catalogarse, distribuirse a los fitomejoradores interesados y conservarse en condición de viabilidad para que puedan utilizarse en el futuro.

El mantenimiento de las semillas o de las plantas en estado viable es extremadamente importante, ya que las colecciones constituyen las mejores reservas de plasma germinal del cual podrán disponer los fitogenetistas cuando lo requieran.

2. Selección. Este es uno de los procedimientos más antiguo y constituye la base de todo mejoramiento de cosechas. Es un proceso natural o artificial mediante el cual se separan plantas individuales o grupos de las mismas dentro de poblaciones mezcladas. La eficiencia de la selección depende de la presencia de variabilidad genética.

Para la creación de nuevas variedades en las especies autofecundadas se practican dos métodos de selección:

– Selección en masa. Si un grupo de plantas similares en apariencia se selecciona y se cosecha mezclando su semilla, la mezcla resultante se denomina selección masal. El objetivo es superar el nivel general de la población seleccionando y mezclando los genotipos sobresalientes ya existentes.

– Selección de líneas puras. Una variedad de línea pura se obtiene mediante la multiplicación de la progenie obtenida de la autofecundación de una planta igual a sí misma. Dicha especie es más uniforme que la obtenida por selección en masa, ya que todas las plantas en una variedad de línea pura son exactamente iguales.

La selección de líneas puras puede ser practicada por agricultores que encuentren plantas sobresalientes en sus cultivos. Muchas variedades muy útiles se han producido de esta forma.

3. Hibridación. Mediante el método de hibridación se pueden combinar las mejores características de las variedades progenitoras en una línea pura que se reproduzca idéntica a sí misma. En este método las variedades progenitoras se polinizan por cruzamiento artificial.

La polinización cruzada artificial es relativamente fácil en el caso de los cereales menores que tienen los órganos florales grandes. Es más laboriosa en especies como la soya, que tiene flores de menor tamaño.

La técnica del cruzamiento consiste en la remoción de las anteras antes de que el polen se derrame y sea diseminado, colectando polen viable del progenitor masculino y llevándolo al estigma de la planta emasculada.

Los procedimientos exactos para la emasculación y recolección de polen varían según la especie, requiriéndose por lo tanto un absoluto conocimiento de los hábitos de floración de la especie con que se trabaja.

Polinización cruzada

Los métodos que se utilizan en el mejoramiento de las especies de polinización cruzada, en los que se producen tanto la autopolinización como la polinización cruzada, no están tan claramente definidos como los métodos utilizados en el mejoramiento de las especies con autofecundación. Además, los métodos varían según la especie particular con que el fitogenetista esté trabajando.

En los cultivos de polinización cruzada las introducciones pueden utilizarse también como fuentes de genes favorables para resistencia a enfermedades y sequía, tolerancia a bajas temperaturas y otras valiosas características.

Por su parte, los procedimientos de selección utilizados más comúnmente en las especies de polinización cruzada, además de la selección en masa, comprenden la selección de progenies, el mejoramiento de líneas y la selección recurrente.

En lo que respecta a la formación de variedades sintéticas, éstas se han utilizado, o su uso se ha sugerido, para el mejoramiento de plantas forrajeras como la remolacha azucarera, maíz y otros cultivos de polinización cruzada. Las variedades sintéticas pueden variar desde mezclas de semillas cosechadas de unas cuantas plantas seleccionadas cuidadosamente, a una mezcla de semillas de varias líneas diferentes entre sí, de líneas autofecundadas o de clones.

Antes de decidir cómo debe formarse un sintético, se debe probar el comportamiento de las combinaciones híbridas sobresalientes.

En el mejoramiento de cultivos con polinización cruzada se utilizan dos procedimientos básicos de hibridación: los cruzamientos intervarietales e interespecíficos y la utilización del vigor híbrido.

En los cruzamientos intervarietales pueden utilizarse cruzas entre variedades o entre especies para combinar genes de características deseables existentes en diferentes progenitores, como en el caso de las especies autofecundadas. En las especies de polinización cruzada cada planta puede ser por sí misma un híbrido, por lo cual se presentará segregación dentro de la generación.

La utilización del vigor híbrido se refiere al aumento en vigor, crecimiento, tamaño, rendimiento o actividad de una progenie híbrida en comparación con sus progenitores, a esto se denomina vigor híbrido o heterosis.

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Una respuesta a Métodos de mejoramiento genético de los cultivos

  1. zahidd says:

    me podrían detallar como puedo mezclar o hibridar Penissetum purpureum con Pennisetum glaucum

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