Fundamentos de Genética: Mutaciones, Ploídia y Herencia de Caracteres


Agentes Mutágenos

Se define como agente mutágeno a todo factor capaz de aumentar la frecuencia de mutación natural.

Agentes Físicos

  • Radiaciones electromagnéticas: rayos X y gamma.
  • Radiaciones corpusculares: rayos α (alfa) y ß (beta).
  • Factores físicos: ultrasonidos, choques térmicos, etc.

Agentes Químicos

  • Los análogos de las bases nitrogenadas.
  • El ácido nitroso.
  • Los alcaloides: cafeína, nicotina.
  • El gas mostaza y el agua oxigenada.
  • Metanosulfonato de etilo (EMS).

Significado de las Mutaciones para el Mejorador

  • Mecanismo de evolución de las especies.
  • Contribuye al conocimiento de la genética.
  • Mejoramiento de variedades.
  • Cambio de nivel de ploidía.

Ploídia

La ploidía es el número de juegos completos de cromosomas en una célula.

Importancia de la Ploídia

  • Aumenta la diversidad genética.
  • Fomenta la complejidad de las relaciones genéticas.
  • Menor frecuencia de genotipos homocigotas recesivos.
  • Influye en el proceso de mutaciones.

Poliploidía

Se refiere a la variación o cambio en el número cromosómico que involucra dotaciones completas de cromosomas.

Clasificación por su Origen

Autopoliploides

Derivados de un solo diploide por multiplicación de sus cromosomas.

  • Triploides: Son individuos que poseen tres juegos de cromosomas (3n). Su importancia económica radica en su infertilidad. Ejemplos: banana, manzana.
  • Tetraploide: Individuo que posee cuatro juegos de cromosomas (4n). Su importancia económica reside en la obtención de frutos más grandes para su comercialización. Ejemplos: manzana, cerezas.
  • Autotetraploides: Individuos que poseen cuatro juegos de cromosomas homólogos (4n).
  • Alotetraploides: Individuos que poseen cuatro juegos de cromosomas no homólogos (4n). Por lo general son fértiles. Ejemplos: trigo y centeno.

Alopoliploides

Derivados de un híbrido entre dos diploides.

Métodos de Poliploidización

  • Duplicación con colchicina.
  • Fusión de protoplastos.
  • Gametos no reducidos.

Consecuencias Fenotípicas del Aumento del Nivel de Ploídia

  • Aumento de tamaño celular.
  • Aumento de tamaño de órganos.
  • Menor número de células.
  • Menor fertilidad.

Haploidía

Los individuos haploides poseen un solo juego de cromosomas (n=1), el cual es el mismo que el de los gametos (ovocélula o polen). Se utiliza en mejora para obtener líneas puras que sean homocigotas.

Caracteres Cualitativos

Ejemplos: Color y forma de la flor, comportamiento del polen, néctar de las flores.

  • Variación continua.
  • Efectos patentes de un solo gen.
  • Se estudian apareamientos individuales y su progenie.
  • El análisis es de tipo estadístico, proporcionando cálculos aproximados de los parámetros de las poblaciones.

Caracteres Cuantitativos

Ejemplos: Rendimiento, altura de planta, número de días a la floración, número de días a la maduración.

  • Variación continua: Las determinaciones fenotípicas muestran un espectro o gama.
  • Control poligénico: Los efectos de los genes individuales son difícilmente detectables (genes menores).
  • Se estudian poblaciones y todos los tipos de cruzamientos.
  • El análisis es de tipo estadístico, proporcionando cálculos aproximados de los parámetros de las poblaciones.

Requisitos para la Evaluación de Caracteres Cuantitativos

  • Genes de herencia independiente.
  • No hay dominancia.
  • Las diferencias debidas al medio ambiente se combinan aditivamente.
  • Número de individuos grande.

Herencia de Caracteres Cuantitativos

  • Difieren de los cualitativos en el número y expresión.
  • Cada gen expresa un efecto pequeño y acumulativo.
  • Más de 10 genes en varios loci contribuyen a la expresión del carácter cuantitativo.

Hitos Históricos

  • Teoría de la línea pura: Johannsen (1903).
  • Experiencia de Nilsson-Ehle (1909): En trigo, cruzó dos líneas puras que diferían en el color de los granos (rojos y blancos).

Diferencia: Caracteres Mendelianos vs. Caracteres Cuantitativos

La diferencia más crítica entre caracteres.

Cómo reducir el Factor Ambiental

  • Homogeneizar las condiciones (suelo de la parcela, etc.).
  • Usar repeticiones de cada genotipo.

Heredabilidad

Es la capacidad que tienen los caracteres para trasmitirse de generación en generación. Los valores de heredabilidad pueden oscilar de 0 a 1.

Valor de Heredabilidad Alta

  • Fecha de madurez (trigo).
  • Tamaño de grano (trigo).
  • Punto de inserción de mazorca (altura) y floración (maíz).
  • Fecha de madurez (soya).

Valor de Heredabilidad Baja

  • Rendimiento.
  • Resistencia al encamado.
  • Supervivencia al invierno.
  • Contenido de proteínas.

Tipos de Heredabilidad

  • Heredabilidad en sentido estrecho: Propia de especies de reproducción sexual (meiosis normal). El progenitor transfiere acción génica aditiva a la progenie; se aplica también en sentido amplio para algunas características de calidad.
  • Heredabilidad en sentido amplio: Propia de especies de reproducción asexual. El progenitor transfiere acción génica aditiva y no aditiva a su progenie.

Importancia de la Heredabilidad

  • Importancia de los efectos genéticos.
  • Determinar el método de selección.
  • Predecir las ganancias de selección.

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