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Mejoramiento Genético Convencional

Mejoramiento Genético Convencional
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Concepto:Cruzamientos entre los clones femeninos fértiles y los masculinos que produzcan polen viable
Mejoramiento genético convencional en las musáceas. Tratamiento que se realiza a diferentes variedades de cultivo. Dependen de los cruzamientos entre los clones femeninos fértiles y los masculinos que produzcan polen viable. Los genotipos diploides y las variedades silvestres producen mayor cantidad de polen que los clones triploides y tetraploides.

Importancia

La naturaleza triploide y alto grado de esterilidad hacen que el análisis genético del plátano sea difícil. La manipulación del grado de ploidía (aumento o disminución del número de cromosomas) y la hibridación ínterespecífica plátano-banano han abierto la vía para el mejoramiento genético y el estudio genómico de esta planta que a su vez permitirá otras manipulaciones. La interacción del número de copias del alelo de resistencia a la Sigatoka negra y del gen de partenocarpia de los frutos, así como su interacción intralocus y el grado de ploidía, son elementos que tienen efectos importantes en las características de los racimos y frutos de estos híbridos.

Fitomejoramiento

Plátano y el banano

Está muy restringido debido a la poca producción de semilla, especialmente en los cruces del tipo 3N x 2N. Miles de polinizaciones son necesarias para obtener semillas para pruebas de progenies que sean lo suficientemente grandes para garantizar el éxito. En 1987 se evaluaron diferentes métodos de polinización y dosis de triadimefon (bayleton). Se investigó la posible influencia de la edad de las flores masculinas en la fecundación femenina, y el efecto de los factores climáticos en la producción de semilla y se concluye que:

  • No es recomendable cambiar el actual método de polinización que se utiliza en el programa genético.
  • El uso de triadimefon en las dosis estudiadas, no tuvo influencia significativa en el aumento de la producción de semilla.
  • Las flores masculinas funcionan con igual eficiencia, no importando la edad.
  • Los factores climáticos no mostraron ninguna correlación con la fertilidad de los progenitores femeninos.

Mejoramiento de diploides

La actividad más importante en el mejoramiento genético de bananos y plátanos ha sido siempre el desarrollo de híbridos diploides con características agronómicas superiores y resistentes a enfermedades, estos constituyen la principal fuente de variabilidad genética en el mejoramiento de nuevos híbridos de tipo comercial, puesto que los triploides que con ellos se cruzan son fijos en su constitución genética.

El diploide ‘SH-2095’ (AA) fue escogido por las favorables características, sin precedentes del racimo. Este híbrido fue derivado del cruzamiento de (Sinwobogi X Tjau Lagada) X (una Musa acuminata silvestre subespecie malaccensis X Goyud).

La única debilidad del ‘SH-2095’ (AA) es su pobre producción de polen, lo que limita su utilidad como progenitor masculino. Este híbrido presenta unas cuantas semillas por racimo polinizado y las polinizaciones cruzadas han demostrado que las características deseadas se transmiten a la progenie sin dificultad.

El desarrollo del híbrido ‘SH-2095’ (AA) que fue el primer diploide con características excepcionales de racimo, ha sido el resultado del esfuerzo exhaustivo de las diferentes formas del mejoramiento genético. El ‘SH-2095’ (AA) fue el único híbrido agronómicamente superior seleccionado durante los primeros 10 años del programa de la FHIA y está en el pedigree de la mayoría de los diploides subsiguientes que se han seleccionado de las poblaciones segregantes.

El híbrido que requirió la segunda más intensa polinización para su desarrollo fue el ‘SH-3142’ (AA), que es el único híbrido resistente a nematodos. Este fue el único híbrido seleccionado de las pocas semilla obtenidas después de polinizar unos 10,000 racimos del clon casi estéril ‘Pisang Jary Buaya’ (AA), el cual es resistente al nematodo barrenador. En contraste con el ‘Pisag Jary Buaya’ (AA), el ‘SH-3142’ (AA) es fácilmente utilizable como línea paterna o materna en polinizaciones cruzadas.

El clon ‘Pisang Jary Buaya’ (AA) presenta características agronómicas sobresalientes como diploide natural y es resistente a Radopholus similis (Wehunt y Edwards, 1978) pero este plátano contienen poco polen y la mayoría de los racimos polinizados permanecen sin semillas. Se han realizado polinizaciones extensivas del ‘Pisang Jary Buaya’ (AA) las cuales eran necesarias para la obtención de unos pocos ‘seedlings’ del híbrido, y la subsiguiente selección del diploide ‘SH-3142’ (AA) como la única progenie útil de esta serie de cruzamientos.

El desarrollo del ‘SH-3142’ (AA) es posiblemente el logro más significativo en el programa de Honduras. Este híbrido diploide era resistente a Radopholus similis, presentando semillas y polen fértil. La disponibilidad de este clon también brindó diversidad genética en diploides con características agronómicas superiores y se anticipó que el uso de esta línea en polinizaciones cruzadas garantizaría las calidades de los diploides existentes.

El valor del ‘SH-3142’ (AA) fue mostrado cuando fue cruzado con ‘Highgate’ (AAA), dando como resultado la progenie tetraploide ‘SH-3436’ (AAAA), que es el híbrido comercial de mayores perspectivas que desarrolló el programa de la FHIA de Honduras.

La excelencia agronómica de los diploides derivados del ‘SH-3142’ (AA) es ilustrada por las características del racimo del ‘SH-3362’ (AA). Este híbrido diploide es del cruzamiento entre el ‘SH-3142’ (AA) X ‘SH-3217’ (AA).

El ‘SH-3362’ (AA) es utilizado como progenitor de polen en cruzamientos con el ‘Higtgate’ (AAA) y otros progenitores fértiles femeninos.

Mejoramiento de triploides

El éxito del mejoramiento genético de cualquier cultivo depende entre otros factores, de la amplitud de la variabilidad genética disponible para el fitomejorador. El mejoramiento genético del plátano vianda (AAB) y el plátano burro (ABB) ha sido un objeto secundario en los programas de mejora convencional. En estos momentos son más extensas dado por la amenaza que provoca la aparición de la Sigatoka negra, de una forma continuada.

El descubrimiento clave en el mejoramiento del plátano fue el hallazgo que los plátanos hembras tienen semillas al polinizarlos. El plátano hembra que se usa en el programa de la FHIA tiene el nombre de ‘AVP-67’ (AAB), el cual puede ser utilizado para sintetizar nuevos híbridos tetraploides, los cuales pueden ser evaluados como comerciales.

Los clones ‘Pelipita’ y ‘Saba’ (ABB), de porte alto, en el mejoramiento de bananos de cocción de porte bajo no han producido nada prometedor. El interés en el cruzamiento de estos clones ha sido el aumento de la diversidad genética y la esperanza de que la fruta desarrollada de estos cruzamientos, permanezca con la misma consistencia harinosa al madurarse.

Por otra parte el éxito de un cruzamiento en el programa de mejoramiento requiere de la producción de semillas verdaderas producto de la hibridación sexual como primer paso. Esta es considerada el problema más difícil para la manipulación genética de cultivares triploides de Musa.
Las semillas verdaderas en los plátanos del tipo (AAB) han sido encontradas con grandes variaciones entre los cultivares de plátano. El rango de average va desde 1 a 20 semillas por racimo, aunque este rango esta influenciado por las diferentes estaciones.

Bioversity piensa que a través de la colaboración y el desarrollo de las asociaciones se puede maximizar los resultados y el impacto de las investigaciones en curso. Este enfoque de trabajo en conjunto consolida los esfuerzos entre instituciones en el mejoramiento genético de "Musa" y ha culminado en el establecimiento de PRO-MUSA, un programa mundial para el mejoramiento de Musa.

El mejoramiento de los bananos envuelve la identificación de los genes útiles en los cultivares tradicionales o especies silvestres relacionados y la introducción de estas características en las variedades aceptables desde el punto de vista comercial. Esto puede ser logrado a través del mejoramiento convencional utilizando técnicas de hibridación, o a través de la transformación genética utilizando técnicas de la biología celular y molecular.

Con el fin de complementar los métodos tradicionales de mejoramiento, actualmente se están investigando nuevos métodos de mejoramiento genético basados en la transformación mediante Agrobacterium de las suspensiones de células embriogénicas y los cultivos de tejidos, entre otros.

El plátano Horn AAB es estéril. Sin embargo las polinizaciones cruzadas de dipolides (AA) en tipos AAB Y ABB de semilla fértil pueden ofrecer posibilidades para el mejoramiento de nuevos bananos de cocción.

El plátano de mayor cultivo en Centro y Sudamérica es el plátano Cuerno (Horn) (AAB), este clon es resistente al patógeno de la Sigatoka común pero es susceptible al patógeno de la Sigatoka negra (Mycosphaerella finjiensis). La rápida difusión de esta enfermedad amenaza la continuidad de la producción de este cultivo.

Los híbridos ‘FHIA-20’, 21 y 22 son plátanos tipo francés con 8 a 10 manos/racimos comparado con el Falso Cuerno no obstante su rendimiento es mayor por su mayor número de manos.
Las actividades de mejoramiento del plátano (AAB) siempre han sido limitadas. Dos plátanos híbridos ‘FHIA-20’ (AAAB) y ‘FHIA-21’ (AAAB) han sido evaluados en varios países después de 25 años donde el mejoramiento genético del plátano era ampliamente considerado algo imposible de lograr.

Los híbridos de plátanos desarrollados por el Programa de Bananos y Plátanos provienen principalmente de tres cruces.

Padres Progenie
AVP-67 (m) X ‘SH-3142’ (p) ‘FHIA-21 y ‘FHIA-22’
AVP-67 (m) X ‘SH-3437’ (p) ‘FHIA-04’, ‘FHIA-05’,’FHIA-16’, ‘FHIA-19’ y ‘FHIA-20’
‘Maqueño (m) X ‘SH-3437’ (p) ‘FHIA-06’, ‘FHIA-07’, ‘FHIA-14’, ‘FHIA-15’

Todos son híbridos tertraploides del tipo AAAB.
. La madre del ‘FHIA-20’ y ‘FHIA-21’ fue la misma, AVP-67, tipo francés, pero los padres eran dos diploides élites mejorados diferentes. La vida verde del ‘FHIA-20’ y ‘FHIA-21’ es adecuada para la exportación y para los mercados locales donde hay refrigeración. Estos híbridos presentan menor contenido de materia seca y menor firmeza.

El contenido de almidón de los híbridos y el Falso Cuerno parece ser similar en la fruta verde pero en la fruta madura de los híbridos es más bajo, sugiriendo que la conversión a azúcares es más completa en éstos, sin embargo el contenido de sólidos solubles es más alto en Falso Cuerno, un resultado contrario a lo esperado.

Logros de la FHIA

Honduras

La predicción de Dodds hace más de 60 años, en cuanto a que los diploides de calidad superior podrían ser desarrollados, se ha convertido ahora en realidad. Los diplodes agronómicamente mejorados que se usan en la actualidad en forma extensiva en varios programas de mejora son: ‘SH-3142’ (AA), como fuente de resistencia al nematodo barrenador; ‘SH-3362’ (AA), con resistencia a la Raza 4 del Mal de Panamá; ‘SH- 3437’ (AA), como fuente de resistencia a Sigatoka negra. Estos tres diploides son a su vez resistentes a la raza más común (Raza 1) del Mal de Panamá. Además de la variedad ‘Gross Michel’ (AAA), varios otros clones triploides fértiles en distintos tipos de banano y plátano fueron posteriormente identificados. Estos triploides fértiles en semillas genéticamente distintos han sido cruzados con los diploides avanzados para la producción de banano resistente a las enfermedades, de calidad de exportación para postre, bananos para postre sabor dulce acidulado, plátanos e híbridos tetraploides de bananos de cocción que actualmente se están cultivando comercialmente.

Cuba

En Cuba existe un número significativo de áreas dedicadas al cultivar ‘FHIA- 18’ (AAAB) bajo cultivo sin control químico de Sigatoka negra. Además de tener un alto nivel de tolerancia a la enfermedad, la variedad ‘FHIA-18’ también lo es al nematodo barrenador y es un banano de postre de sabor dulce acidulado.

Los híbridos de plátano tipos ‘FHIA-20’ y ‘FHIA-21’ han sido cultivados comercialmente en varios países latinoamericanos y han mostrado ser el doble de productivos que el tradicional plátano variedad Falso Cuerno.

El objetivo de todo programa de mejoramiento convencional es desarrollar híbridos de bananos y plátanos resistentes a las principales plagas y enfermedades de importancia económica. Se intenta también que las variedades mejoradas tengan la habilidad de prosperar bajo condiciones de crecimiento adversas. De esta forma se busca reducir la dependencia de estos cultivos a los agro-químicos y contribuir al desarrollo sostenible de la producción. El programa de mejoramiento de banano fue iniciado por la United Fruit Co. en 1958. La FHIA ha continuado los trabajos en banano e inició los trabajos con plátano en 1984. Actualmente este programa es líder mundial en el mejoramiento de banano y plátano. Sus variedades mejoradas están siendo producidas comercialmente en varios países y evaluadas en cerca de 50 países en Asia, África, América Latina y Oceanía.

Fuente

  • Ramírez Pedraza, Teresa. (2003). Obtención de híbridos de bananos en el Programa de Mejoramiento Genético de Musa spp. Tesis presentada para optar por el Título de Master en Agricultura Sostenible (Mención Producción Vegetal). Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ciencias Agropecuarias 75 p.