Proceso de fitomejoramiento: méritos y desventajas del fitomejoramiento

Proceso de fitomejoramiento: méritos y desventajas del fitomejoramiento!

El fitomejoramiento es una ciencia basada en los principios de la genética y la citogenética. Su objetivo es mejorar la composición genética de las plantas de cultivo. Las variedades mejoradas se desarrollan a través del fitomejoramiento. Su objetivo es mejorar el rendimiento, la calidad, la resistencia a las enfermedades, la tolerancia a la sequía y las heladas y otras características de los cultivos.

El fitomejoramiento ha sido crucial para aumentar la producción agrícola. Algunos logros bien conocidos son el desarrollo de variedades de trigo y arroz semienanas, la noblización de los bastones de la India y la producción de variedades híbridas y compuestas de maíz, jowar y bajra. Las mejoras realizadas en las plantas de cultivo hasta ahora representan solo una pequeña parte de las mejoras posibles.

Hay un margen considerable para modificar aún más las especies de cultivos actuales. Se cree que la composición genética de las plantas puede modificarse en un grado mucho mayor de lo que normalmente apreciamos. Además, la cría de varias plantas de cultivo, como legumbres y semillas oleaginosas, no ha sido tan intensiva como la del trigo y el arroz. Se pueden hacer muchas mejoras en los rendimientos y otras características en estos cultivos. El fitomejoramiento, junto con mejores prácticas de manejo de cultivos, es la única respuesta a la creciente demanda de granos alimenticios.

Selección:

En cultivos autopolinizados, la selección permite la reproducción solo en aquellas plantas que tienen las características deseables. Esto se logra elevando la próxima generación a partir de semillas producidas solo por las plantas seleccionadas; Las semillas de las plantas restantes son rechazadas. La selección se basa esencialmente en el fenotipo de las plantas. En consecuencia, la efectividad de la selección depende principalmente del grado en que los fenotipos de las plantas reflejan sus genotipos.

La selección tiene dos características o limitaciones básicas. Primero, la selección es efectiva solo para diferencias hereditarias; Su eficacia se ve afectada en gran medida por la heredabilidad del personaje bajo selección. Segundo, la selección no crea una nueva variación; solo utiliza la variación ya presente en una población.

La selección en especies de polinización cruzada puede cambiar las frecuencias genéticas y genéticas, producir genotipos nuevos debido a las frecuencias genéticas modificadas, provocar un cambio en la media en la dirección de la selección y cambiar la varianza de la población en cierta medida. La magnitud de estos efectos está influenciada por la cantidad de genes que controlan el carácter, el grado de dominancia, la naturaleza de la acción de los genes y, en gran medida, la heredabilidad.

Cultivos auto polinizados:

En la selección en masa, se selecciona una gran cantidad de plantas de fenotipo similar y sus semillas se mezclan para constituir la nueva variedad. Las plantas se seleccionan en función de su apariencia o fenotipo. Por lo tanto, la selección se realiza para caracteres fácilmente observables como la altura de la planta, el tipo de oreja, el color del grano, el tamaño del grano, la resistencia a la enfermedad, la capacidad de macerado, etc. A veces, el rendimiento de la planta se puede utilizar como criterio de selección.

Si la población tiene variaciones en las características de los granos, como el color de la semilla y el tamaño de la semilla, la selección se puede hacer antes de que las semillas de las plantas seleccionadas se mezclen. Generalmente, las plantas seleccionadas en la selección en masa no se someten a prueba de progenie. Pero Allard (1960) mantiene que la prueba de progenie debe hacerse. La nueva variedad se prueba en pruebas de rendimiento antes de ser lanzada.

Cuando se selecciona un número grande, generalmente no es necesario realizar pruebas prolongadas. La selección masiva es simple, fácil y menos exigente. El lanzamiento de la nueva variedad requiere menos tiempo y costo que en el caso de las líneas de purel. El progreso bajo la selección en masa es generalmente pequeño, la variedad desarrollada no es tan uniforme como una línea de base, y cuando no se realiza la prueba de progenie, el valor de reproducción de las plantas seleccionadas no se conoce.

Aplicaciones de la selección masiva:

En el caso de cultivos autopolinizados, la selección masiva tiene dos aplicaciones principales.

1. Mejora de variedades locales:

La selección masiva es útil para el mejoramiento de variedades locales de tierra, desi o variedades locales de cultivos autopolinizados. Las variedades locales son mezclas de varios genotipos que difieren en el tiempo de floración o madurez, resistencia a enfermedades, altura de la planta, etc. Muchos de estos tipos de plantas serían inferiores y de bajo rendimiento. Como resultado, reducirían el rendimiento de la variedad local. Por lo tanto, la eliminación de tipos de plantas pobres mediante la selección en masa mejoraría el rendimiento y la uniformidad de la variedad.

2. Purificación de variedades pureline existentes:

Las líneas de luz tienden a volverse variables con el tiempo debido a las mezclas mecánicas, la hibridación natural y la mutación. Por lo tanto, es necesario que la pureza de las variedades pureline se mantenga a través de la selección masiva regular.

Méritos de la selección masiva:

1. Dado que se selecciona un gran número de plantas, la adaptación de la variedad original no se cambia. En general, se acepta que una mezcla de líneas de referencia estrechamente relacionadas es más estable en el rendimiento en diferentes entornos que una sola línea de base. Por lo tanto, es probable que las variedades desarrolladas a través de la selección en masa se adapten más ampliamente que las líneas puras.

2. Con frecuencia, los ensayos de rendimiento extensivo y prolongado no son necesarios, lo que reduce el tiempo y el costo necesarios para desarrollar una nueva variedad.

3. La selección en masa conserva una variabilidad genética considerable. Por lo tanto, otra selección masiva después de pocos años sería efectiva para mejorar aún más la variedad.

Deméritos de la Selección en Masa:

1. Las variedades desarrolladas a través de la selección en masa muestran variaciones y no son tan uniformes como las variedades pureline. Por lo tanto, tales variedades son generalmente menos apreciadas que las variedades pureline.

2. La mejora a través de la selección en masa es generalmente menor que la de la selección de línea de base. Se debe a que al menos algunas de las progenies de las plantas que conforman la nueva variedad serían más pobres que la mejor línea de base que se puede seleccionar entre ellas.

3. En ausencia de prueba de progenie, no es posible determinar si las plantas seleccionadas son homocigotas. Incluso en especies autopolinizadas, se produce cierto grado de polinización cruzada. Por lo tanto, existe la posibilidad de que algunas de las plantas sean heterocigotas. Tampoco se sabe si la superioridad fenotípica de las plantas seleccionadas se debe al entorno o al genotipo.

4. Debido a la popularidad de las variedades pureline, la selección en masa no se usa comúnmente en la mejora de cultivos autopolinizados. Pero es un método rápido y conveniente para mejorar las antiguas variedades locales en las áreas o especies de cultivos donde el mejoramiento de cultivos acaba de comenzar.

5. La selección en masa utiliza la variabilidad ya presente en una variedad o población. Por lo tanto, la selección en masa está limitada por el hecho de que no puede generar variabilidad.

Selección de línea de base:

Una línea de base es la progenie de una planta autopolinizada homocigótica. Como resultado, todos los individuos dentro de una línea de base tienen un genotipo idéntico, y cualquier variación dentro de una línea de base se debe únicamente al medio ambiente. En la selección de línea de base, un gran número de plantas se seleccionan de un cultivo autopolinizado y se cosechan individualmente; Se evalúan las progenies de cada planta a partir de ellas, y la mejor progenie se libera como una variedad pureline. Por lo tanto, la selección de línea de base también se conoce como selección de plantas individuales.

Usos de los purelines:

Se puede usar una línea superior como variedad. Una línea de base que no es adecuada para el lanzamiento como una variedad puede servir como elemento principal en el desarrollo de nuevas variedades híbridas. En los estudios sobre mutaciones espontáneas o inducidas, en particular las que afectan a caracteres cuantitativos, las líneas de orden deben utilizarse. En muchas investigaciones biológicas, como medicina, inmunología, fisiología, bioquímica, etc., es esencial el uso de líneas altamente puras (virtualmente purelinas) de ratones, cobayas, etc. Esto se hace para evitar la variación genética en el material experimental para que los efectos de los tratamientos se detecten fácilmente.

La selección de línea de base tiene varias aplicaciones en el mejoramiento de cultivos autopolinizados. Se utiliza para mejorar las variedades locales o desi, las variedades antiguas y las variedades introducidas. Ventajas de la selección de Pureline

1. La selección de Pureline logra la mejora máxima posible sobre la variedad original. Esto se debe a que la variedad es la mejor línea de purificación presente en la población.

2. Las variedades Pureline son extremadamente uniformes ya que todas las plantas en la variedad tienen el mismo genotipo. Una variedad tan uniforme se identifica fácilmente en los programas de certificación de semillas.

Desventajas de la Selección de Pureline:

1. Las variedades desarrolladas a través de la selección de línea de base generalmente no tienen una gran adaptación y estabilidad en la producción que poseen las variedades locales o desi de las cuales se desarrollan.

2. El procedimiento de selección de línea pura requiere más tiempo, espacio y pruebas de rendimiento más caras que la selección en masa.

3. El límite superior de mejora se establece por la variación genética presente en la población original.

Cultivos de polinización cruzada:

Los cultivos de polinización cruzada generalmente muestran una depresión de consanguinidad moderada a severa. En consecuencia, la endogamia debe evitarse o reducirse al mínimo en una especie de polinización cruzada. Las plantas individuales de tales cultivos son altamente heterocigotas y la progenie de tales cultivos sería heterogénea y usualmente diferente de la planta madre debido a la segregación y recombinación. Por lo tanto, los genes deseables rara vez pueden fijarse a través de la selección en poblaciones de polinización cruzada, excepto por los rasgos cualitativos y, quizás, por caracteres cuantitativos fácilmente observables con una alta heredabilidad.

Por lo tanto, el obtentor apunta a aumentar la frecuencia de alelos deseables en las poblaciones. La selección puede basarse en el fenotipo sin pruebas de progenie, por ejemplo, selección en masa o en fenotipo, así como en pruebas de progenie, por ejemplo, selección de progenie y selección recurrente.

Selección de masas:

En la selección en masa, una serie de plantas se seleccionan en función de su fenotipo, y la semilla de polinización abierta de ellas se agrupa para formar la próxima generación. Se permite que las plantas seleccionadas abran polinización, es decir, que se apareen al azar, lo que incluye cierto grado de autofecundación. Por lo tanto, la selección en masa se basa solo en el padre materno, y no hay control sobre el padre polen. La selección de plantas se basa en su fenotipo y no se realiza ninguna prueba de progenie.

El ciclo de selección se puede repetir una o más veces para aumentar la frecuencia de alelos favorables; Tal esquema de selección se conoce generalmente como selección recurrente fenotípica. La eficiencia de la selección en masa depende principalmente de la cantidad de genes que controlan el carácter, las frecuencias genéticas y, lo que es más importante, la heredabilidad. La selección masiva es simple, toma menos tiempo y es muy eficaz para mejorar los caracteres con una alta heredabilidad. Las modificaciones de la selección en masa que toman en cuenta la variación debida al entorno también son efectivas para mejorar los caracteres con baja heredabilidad. Sin embargo, se basa únicamente en la madre.

Selección con Progenie Test-Progeny Selection:

En esta selección, las plantas se seleccionan en función de su fenotipo y se someten a pruebas de progenie. La progenie para la prueba de progenie se puede obtener por polinización abierta, autopolinización, cruce con una variedad de polinización abierta, un híbrido o un consanguíneo. Se identifican las progenies superiores; Las plantas fenotípicamente superiores de estas progenies se seleccionan y se someten a pruebas de progenie. El ciclo de selección puede repetirse varias veces.

Hay varios esquemas modificados de selección de progenie: los esquemas de selección recurrente están mejorando en estos esquemas. La selección de progenie es relativamente simple y se basa en la prueba de progenie, pero no hay control sobre el progenitor de polen y, a menudo, estos esquemas toman más tiempo que la selección en masa.

Selección recurrente:

La idea de la selección recurrente fue sugerida por primera vez por Hayes y Garber en 1919 e independientemente por East y Jones en 1920. Sin embargo, se desarrollaron esquemas de reproducción recurrentes de la selección recurrente durante los años 40, especialmente después de 1945, cuando Hull sugirió que la selección recurrente puede ser útil para mejorar la combinación específica. capacidad. Los esquemas de selección recurrente basan la selección en pruebas de progenie y ejercen un control rígido en la polinización.

Las semillas para la prueba de progenie se obtienen por autofecundación (selección recurrente simple), o cruzando a un probador con una base genética amplia (selección recurrente para capacidad de combinación general, RSGCA), o a una endogamia (selección recurrente para habilidad de combinación específica, RSSCA) ); en la selección recíproca recurrente (RRS) se utilizan dos poblaciones de origen como comprobadores entre sí. Las plantas seleccionadas se autofecundan y se cruzan con el probador apropiado.

La prueba de semillas cruzadas se utiliza para pruebas de progenie. Las plantas que producen progenies se identifican mediante pruebas de progenie, las semillas autofecundadas de estas plantas se plantan en un bloque de cruce. Todos los posibles cruzamientos se hacen entre estas progenies. Se mezclan cantidades iguales de semillas de todos los entrecruzamientos para producir la población para el primer ciclo de selección recurrente. La primera selección recurrente consiste en una repetición de las operaciones descritas anteriormente.

La selección recurrente simple es efectiva para mejorar los caracteres con una alta heredabilidad. La selección recurrente para GCA es altamente efectiva para mejorar el GCA así como la capacidad de rendimiento de las poblaciones seleccionadas, mientras que la de SCA mejora el SCA y la capacidad de rendimiento. La selección recurrente recíproca mejoraría GCA, SCA y la capacidad de rendimiento de las dos poblaciones de origen en relación entre sí.

Se espera que la selección recíproca recurrente sea igual o superior a los otros esquemas de selección recurrente en diferentes situaciones genéticas que van desde la dominación completa hasta la dominación excesiva. Pero en la mayoría de las situaciones prácticas, la selección recíproca sería superior a las selecciones recurrentes para GCA y SCA.