Sistemas Reproductivos y Esterilidad Floral

Trimestilia Floral

La trimestilia se refiere a la existencia de tres tipos de flores en una misma especie, diferenciadas por la longitud del estilo y la posición de las anteras:

• BREVISTILAS: Con estilo corto y dos verticilos de anteras, uno medio y otro largo.
• MEDIASTILAS: Con estilo de longitud media y los verticilos masculinos, uno corto y otro largo.
• LONGISTILAS: Con estilo largo y las anteras medianas y cortas.

Incompatibilidad Floral

Mecanismos que impiden la autofecundación o la fecundación entre individuos genéticamente similares.

• INCOMPATIBILIDAD HOMOMÓRFICA: No existen diferencias en la morfología floral.
• INCOMPATIBILIDAD GAMETOFÍTICA: Se produce entre los alelos presentes en las células del estigma floral y el alelo que porta la gameta en el grano de polen.
• INCOMPATIBILIDAD ESPOROFÍTICA: La reacción en el grano de polen está determinada por el genotipo diploide del esporófito. Por esto, si hay interacción intraalélica en el locus, se manifestará en el comportamiento del polen.

Androesterilidad

Incapacidad de una planta para producir polen, producir polen fértil o diseminar el polen.

• GENES NUCLEARES: Androesterilidad génica o genética.
• GENES CITOPLÁSMICOS: Androesterilidad citoplásmica.
• INTERACCIÓN DE AMBOS: Androesterilidad génico-citoplásmica.

Bases del Mejoramiento Genético de Plantas

Biología Celular Fundamental

La Célula

La célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo.

Cloroplastos

Son los orgánulos dentro de los cuales ocurren las reacciones bioquímicas de la fotosíntesis.

• TILACOIDES: Serie de membranas dobles.
• ESTROMA: Fluido que contiene enzimas, ADN y ribosomas.
• GRANA: Agrupamiento de membranas tilacoides.

Mitocondrias y ATP

• MITOCONDRIAS: Son las generadoras de energía necesaria para las funciones celulares. Convierten la energía potencial en ATP.
• ATP: Energía química utilizada por la célula para la respiración celular.

Propiedades del ADN de Cloroplastos y Mitocondrias

• Los cloroplastos generan glucosa para dar energía a las células.
• Producen ATP.
• Ambos orgánulos tienen su propio ADN.
• Se destaca la dimensión de las moléculas de ADN de los cloroplastos.

Estructura y Organización del Material Genético

Cromosomas

Los cromosomas son los que llevan los genes portadores de la información genética que controla los procesos y funciones de los seres vivos. La unidad funcional son las cromátidas.

El Gen

• GEN (Definición simple): Región que controla una característica hereditaria.
• GEN (Definición funcional): Unidades hereditarias que se transmiten en un individuo de una generación a otra en forma uniforme y predecible.
• GEN (Definición detallada): Unidad de información la cual está físicamente constituida por un ADN que puede estar interrumpido por secuencias y que es codificante para ARN.

Estructura del Cromosoma

• CENTROMERO: Es la constricción mayor que contiene adheridas a las cromátidas hermanas cuando se produce la duplicación.
• TELÓMEROS: Partes terminales de los cromosomas que poseen secuencias de ADN que facilitan la duplicación del ADN.
• EUCROMATINA: Regiones del cromosoma que muestran un menor grado de tinción cuando los cromosomas son coloreados.
• HETEROCROMATINA: Regiones del cromosoma que muestran un grado intenso de tinción.
• SATÉLITES: Pequeñas extensiones terminales del material cromático y son útiles en la identificación de cromosomas.

Regiones Funcionales del Gen

• REGIÓN ESTRUCTURAL: Contiene la secuencia de bases que se traducirá luego en la secuencia de aminoácidos de una proteína.
• REGIÓN CODIFICANTE: Contiene a los exones, que son las secuencias representadas en el ARN y que codificarán para los aminoácidos.
• REGIONES REGULATORIAS: Controlan a qué nivel, cuándo y en cuáles células será producida la proteína.

Formas de Representar Cromosomas

• Cariotipo

  Conjunto haploide de cromosomas de un individuo. Es particular para el individuo.

• Cariograma

  Es la medición de los cromosomas a partir de microfotografías. Organiza los cromosomas en grupos homólogos.

• Genoma

  Es el complemento o número básico de cromosomas que caracteriza a una especie. El número de cromosomas es variable en cada especie.

Estrategias de Mejoramiento Genético

Transmisión de la Información Genética

Un segmento de ADN proveniente de bacterias puede ser interpretado y traducido como una proteína funcional cuando se lo inserta en una planta.

Mejoramiento Genético Convencional vs. Transgénico

• MEJORAMIENTO GENÉTICO CONVENCIONAL: El ADN es una cadena de genes que se combinan al azar.
• MEJORAMIENTO GENÉTICO POR TRANSGÉN: La biotecnología posibilita la agregación de genes específicos.

Los Cruzamientos Dirigidos

Proceso fundamental en el mejoramiento convencional:

1. Se obtiene polen del padre.
2. Se deposita sobre el pistilo de la madre.
3. Se cosecha la semilla.
4. Se siembra la semilla para obtener segregantes.

Transformación por Agrobacterium

Agrobacterium tumefaciens causa las agallas de cuello en las Dicotiledóneas. Posee un plásmido (Ti) que inserta parte de él en el cromosoma de la célula huésped.

Variabilidad y Expresión Genética

Variabilidad Genética

La variabilidad se refiere a la variación en el material genético de una población o especie.

Fuentes de Variación Genética

• MUTACIONES: Cambio en una secuencia de ADN.
• COMBINACIÓN DE GENES: Ocurre durante la reproducción de gametos.

Causas de la Variación

• Mezcla al azar de genes de los progenitores.
• Combinaciones de cromosomas.
• Recombinación de genes.

Variabilidad Ambiental

• AMBIENTE INTERNO.
• AMBIENTE EXTERNO:
  • Físico: agua, luz, etc.
  • Biológico: malezas, patógenos, hombre.

Interacción Gen-Ambiente en la Expresión

Penetrancia

Probabilidad de que un gen o característica genética se exprese.

• Completa: Cuando el gen se expresa en todos los individuos.
• Incompleta: Cuando los genes se expresan solo en una parte de la población.

Expresividad

Variación en la expresión de un gen por factores del medio ambiente o por otros genes.