Técnicas EspecialesUNIDAD 11

Curso: Mejoramiento Genético VegetalFacultad de Ciencias Agrarias

Universidad de la EmpresaMontevideo

Ing. Agr., M. Sc. Jaime A. García

Técnicas especiales

• Variaciones del N° cromosómico– Auto y Alopoliploides– Haploidía y Aneuploidía

• Híbridos interespecíficos• Haploidía y Aneuploidía• Mutaciones• Cultivo de células y tejidos vegetales• Biotecnología

– Ingeniería Genética– Marcadores moleculares

Variabilidad Genética

• Ya vimos (Unidad 2) que hay tres procesos que en la naturaleza dan origen a la variabilidad genética:– recombinaciones génicas– variación cromosómica– mutaciones

• Estos procesos operaron durante los miles de años de evolución de los cultivos. Hay importantes cultivos que derivan de la alteración del número de cromosomas combinadas con hibridaciones interespecíficas.

• En la actualidad, el mejorador también utiliza estos procesos en forma dirigida como forma de aumentar la variabilidad.

Definiciones• 2n: número diploide = N° cromosómico de las células somáticas

• n: número haploide = N° cromosómico de los gametos

• x: número básico = N° cromosomas de un genoma (juego o set)

• Euploidía: la variación es en múltiplos del N° básico

• Aneuploidía: la variación es en ganancia o pérdida de cromosomas específicos

• Poliploide: posee más de dos genomas (juegos)3x = triploide, 4x = tetraploide, 6x = hexaploide

• Autopoliploide: genomas de la misma especie

• Alopoliploide: genomas de dos o mas especies

• Triticum urartu, diploide, 2n = 2x = 14 (AA)gametos: n = x = 7 (A)

• Triticum aestivum, alohexaploide, 2n = 6x = 42 (AABBDD)gametos: n = 3x = 21 (ABD)

Fórmula genómica

Variación del número cromosómico

• En la naturaleza hay dos tipos de variación en el N° cromosómico: euploidía, cuando la variación es en múltiplos del N° básico, y la aneuploidía, cuando hay ganancia o pérdida de cromosomas específicos.

• Los poliploides son euploides cuyas células somáticas poseen múltiplos del juego básico completo (x) mayores que el número diploide.

• La poliploidía ha sido el más extendido y concreto proceso citogenético que ha afectado la evolución de las plantas superiores. Cerca del 35 % de las angiospermas tienen números de cromosomas haploides que son múltiplos del número básico de su género. G.L.Stebbins, 1970.

• La alopoliploidía es mucho más extendida que la autopoliploidía. Un origen híbrido está generalmente presente en los poliploides. V.S.Grant, 1971.

Series Poliploides

• Son grupos de especies de parentesco cercano en las que los números cromosómicos aumentan en progresión aritmética.

Ploidía Avena spp Triticum sppDiploide (2n=2x=14 A.brevis T.monocuccum

A.strigosa T.tauschii

Tetraploide (2n=4x=28) A.barbata T.timopheeviiA.abyssinica T.turgidum

Hexaploid (2n=6x=42) A.sativa T.aestivumA.byzantina

Poliploidía

• Origen de los poliploidesSe acepta que la mayoría se han originado por la vía de gametos no reducidos. Un gameto no reducido “2n” se fusiona con uno reducido “n”para formar un triploide que por retrocruza o autofecundación produciráun tetraploide.

• Inducción de poliploidesLa técnica principal es el uso de colchicina, un alcaloide del crocus(Colchicum autumnale), que afecta la formación del huso en la mitosis impidiendo la migración de los cromosomas duplicados a los polos opuestos en la anafase. Por tanto, el núcleo se reconstituye con el doble del número normal de cromosomas, sin ninguna división nuclear o celular.

Efectos fenotípicos de la Poliploidía

• aumento del tamaño celular

• hojas más gruesas y anchas

• aumento del tamaño de órganos

• menor contenido de materia seca

• menor macollaje y macollos más gruesos (gramíneas)

• ciclos más largos

• se altera la composición química

• menor fertilidad

• menor producción de polen

• aparición de aneuploides

La duplicación cromosómica no necesariamente aumenta la performance

Autopoliploides

• Comprenden duplicaciones del mismo genomio

• Alfalfa, maní, papa, banana

• No han tenido gran impacto en la evolución de las especies

• Anormalidades meióticas (univalentes y multivalentes en la meiosis) causan problemas de fertilidad

• Son útiles para generar alopoliploides

• Han sido muy exitosos en raigrás

Citología de autopliploides: tienen mas de dos cromosomas homólogos y por tanto en vez de formar bivalentes en la meiosis como los diploides, forman univalentes y multivalentes. Estas anormalidades meióticas se reflejan en problemas de esterilidad.

Acquaah fig 13.3

Genética de autopoliploides

• Un diploide puede tener dos alelos por locus, mientras que un autotetraploidepuede tener 4 alelos diferentes. La genética de los autopoliploides es complicada por el multialelismo y la formación de multivalentes durante la meiosis.

• Considerando un locus (A,a) en un diploide hay tres genotipos posibles mientras que en un autotetraploide hay cinco.

Diploide TetraploideAa x Aa AAaa x AAaaGenotipos: Genotipos:¼ AA 1/36 AAAA½ Aa 8/36 AAAa¼ aa 18/36 AAaa

8/36 Aaaa1/36 aaaa

• Dado que se requieren 4 alelos idénticos para alcanzar la homocigosis, esta se alcanza más lentamente que en los diploides.

Mejoramiento de AutopoliploidesAlgunas premisas necesarias

• Especies con bajo número de cromosomas (para reducir riesgo de complicaciones meióticas asociadas con números altos de cromosomas)

• Órgano cosechado es material vegetativo (forrajeras, hortalizas, flores)• Especies alógamas (mayor recombinación posterior)

Ejemplos: raigrás y trébol rojo

Triploides• El número impar de cromosomas da meiosis irregular y esterilidad.

• Esto puede ser beneficioso en especies que se cultivan por sus frutos Ej. banana (3x)

• Las sandías sin semillas (3x) son resultantes del cruzamiento de plantas diploides normales (machos) con plantas tetraploides(hembras).

Alopoliploides• Se originan de la combinación (hibridación) y subsiguiente duplicación de

genomas diferentes

• Alopoliploides: Trigo, avena, tabaco, algodón, caña de azúcar, festuca

Origen del trigo pan

Acquaah, fig 13.1

Alopoliploides

• La genética de los alopoliploides es generalmente más simple que la de los autopoliploides.

• Los alopoliploides estrictos tienen meiosis regular, apareamiento bivalente y por tanto herencia disómica. Ej: en el trigo los 42 cromosomas que provienen de tres genomas distintos se aparean como 21 bivalentes en la meiosis.

• La alopoliploidía ha sido muy importante en la evolución de los cultivos fijando y dispersando combinaciones híbridas, contribuyendo a romper barreras génicas entre diploides.

Híbridos Interespecíficos

• La hibridación entre individuos de la misma especie se realiza sin problemas, pero muchas veces los mejoradores desean introducir ocombinar genes de especies más o menos relacionadas. Esto es mucho más difícil y el éxito mucho más limitado. En estos casos el mejorador debe utilizar técnicas como la duplicación cromosómica y/o rescate de embriones para obtener el híbrido deseado.

• El principal objetivo de las cruzas interespecíficas es la combinación de características o la transferencia de genes o grupos de genes de una especie a otra.

• Se ha utilizado en especies suficientemente relacionadas como para permitir la hibridación y el intercambio genético.

Homólogos y Homeólogos

• Homólogos = cromosomas con rasgos idénticos que forman un par que se aparean y entrecruzan en la meiosis. Tienen la misma estructura (longitud, forma) y la misma secuencia de genes pero pueden tener distintos alelos ya que un cromosoma viene de un padre y el otro del otro padre.

• Homeólogos = cromosomas parcialmente similares (pero no idénticos) por derivar de un cromosoma ancestral común del que se distanciaron en el curso de la evolución.

• En un alopoliploide, los genomas que se combinan difieren en el grado de homología, en algunos casos tienen similitudes (homeólogos) y pueden aparearse y en otros no.

• El apareamiento homeólogo que ocurre entre cromosomas de distinto genoma resulta en la formación de multivalentes y anormalidades en la meiosis.

Híbridos Interespecíficos• Los cruzamientos entre especies normalmente dan híbridos F1

estériles por falta de homología de los cromosomas.

• En cultivos de propagación vegetativa, no hay problema. De lo contrario hay que duplicar cromosomas para obtener un alopoliploideo anfiploide.

• En ciertos casos hay un desarrollo deficiente del embrión y hay que hacer rescate de embriones (se extraen en condiciones asépticas y se crían en medio de cultivo).

• Muchos alopoliploides son inestables debido a apareamiento homeólogo.

• Triticale es uno de los pocos híbridos interespecíficos artificiales exitosos. Se ha utilizado mucho en el complejo Lolium-Festuca.

Triticale

Secale cereale X Triticum turgidum2n=14 2n=28

RR AABB

F1ABRn=21

estéril

rescate embrionesduplicación cromosómica

TriticaleAABBRR

2n=42fértil

El objetivo es combinar la calidad del trigo con la rusticidad del centeno

Premisas para lograr alopoliploides artificiales• Los genomas que se combinan difieren en grado de homología. La relación

genómica de los progenitores diploides es muy importante para que unalopoliploide artificial de buenos resultados:

• que no haya tanto parentesco entre las especies progenitoras de manera que luego de la duplicación los cromosomas de A y B no se apareen entre sío bien que haya algún factor genético que evite el apareamiento entre los mismos.

• Luego de la duplicación, cada cromosoma del genoma A debe formar un bivalente con su homólogo, idem para los cromosomas del genoma B, sin que ocurra apareamiento homeólogo entre los cromosomas de los genomas A y B. El apareamiento homeólogo da multivalentes y anormalidades

• En el trigo, el gen Ph en el cromosoma 5B suprime el apareamiento

homeólogo entre genomas del alopoliploide.

Caracterísicas complementarias enLolium y Festuca

L.multiflorum L.perenne F.pratensis F.arundinacea

2n = 14 2n = 14 2n = 14 2n = 42

Vigor inicial XXX XX X X

Calidad XXX XX XX X

Resistencia al invierno X XX XX XXX

Tolerancia a sequía X X XX XXX

Persistencia X XX X XXX

Híbrido intergenérico

L.multiflorum X F.arundinacea2n = 14 2n = 42

Híbrido2n = 28 estéril

duplicación cromosómica

Anfiploide2n = 56 fértil (pero inestable)

Se busca combinar la calidad y vigor inicial del raigráscon la persistencia y rusticidad de la festuca

Haploidía• Las plantas haploides contienen la mitad del número cromosómico de las

células somáticas.– monoploides: haploides producidos a partir de una especie diploide– polihaploides: haploides que derivan de especies poliploides, es decir

contienen más de un genoma.

• El principal objetivo de la generación de haploides es la duplicación posterior para la obtención de líneas puras (haploides duplicados)(Ver Unidad 6)

Haploidía

Los métodos para producir haploides son:

• Cultivo de anteras. Es el método más común pero depende de un sistema eficiente y confiable de generación de haploides y duplicación de los mismos. Se producen albinos y variaciones cromosómicas. Se necesita un año para producir un doblehaploide versus cuatro para una línea pura. Se utiliza en trigo, cebada y canola.

• Método Hordeum bulbosum. Cuando se cruza cebada con H.bulbosum, en la fase de embrión los cromosomas de bulbosum se eliminan y queda un haploide.

Aneuploidía

• Los aneuploides poseen variaciones en el número cromosómicoque implican ganancia o pérdida de uno o más cromosomas.

2n-1 monosómico falta un cromosoma2n-2 nulisómico falta un par de cromosomas2n+1 trisómico hay un cromosoma extra2n+2 tetrasómico hay dos copias extras2n+3 pentasómico hay tres copias extras

• La mayoría se originan como resultado de accidentes citológicos (no-disyunción: cuando homólogos no se separan y hay distribución desigual de cromosomas en los polos).

• Son inestables y tienen problemas de fertilidad y vigor.

• Son útiles para identificar la localización de genes.

Mutaciones

Una mutación es un cambio repentino en el material hereditario.Mutagénesis es el proceso mediante el cual se crean nuevos alelos.

• Las mutaciones han sido una fuerza dominante en el proceso evolutivo. Se han propagado en la naturaleza contribuyendo a la obtención de formas genéticamente estables y productivas de muchas especies cultivadas.

• La variabilidad existente en todos los organismos vivos se ha generado por mutación y recombinación junto con rearreglos estructurales de los cromosomas.

Mutaciones• Las mutaciones pueden ser:

– espontáneas o inducidas– útiles, neutrales o deletéreas– genómicas, estructurales, génicas– pueden originarse en células gaméticas o somáticas– recesivas (A > a) o dominantes (a > A)

• Las mutaciones espontáneas tienen la ventaja de estar sometidas al proceso evolucionario por el cual los mutantes viables se recombinan y se adaptan a la selección natural.

• Agentes mutagénicos:– Rayos X, gama, neutrones, productos químicos (alkylating)

• Se pueden tratar semillas, polen, plantas, células, tejidos.

• Ningún tratamiento inductor de mutaciones es realmente selectivo y todos producen mutaciones al azar y aberraciones no genéticas.

Limitaciones de la mutagénesis como método de mejoramiento

• Eventos al azar. Impredecible, no puede ser dirigida a genes específicos.

• Efectos colaterales no deseados. Esterilidad. Hay que transferir el mutante a un genotipo estable.

• Se necesita un gran número de segregantes para tener chance de encontrar un mutante deseable. La mayoría de las mutaciones son deletéreas o indeseables.

• Se debe contar con un método sencillo de evaluación de los mutantes

• Recesividad de los mutantes. La mayoría son recesivos y se observan solo en condición homocigota, por tanto las especies poliploides, alógamasy/o incompatibles no son apropiadas para mutagénesis.

Algunas mutaciones útiles

• Enanismo y semienanismo: sorgo, arroz, trigo, cebada

• Precocidad: muchas especies

• Resistencia a enfermedades: cebada, mijo perla

• Calidad nutricional: opaco en maíz

• Machoesterilidad

• Mutantes florales

Importancia del mejoramiento por mutaciones

• Ha generado polémica porque al principio se lo consideró un método revolucionario. Se acepta que los resultados han sido escasos en relación al esfuerzo realizado.

• Actualmente, las mutaciones inducidas se utilizan en un rol suplementario como fuentes de nuevos alelos. Mantiene cierta importancia en especies de propagación vegetativa, ornamentales, frutales y forestales.

• Los mejoradores se inclinan por las técnicas biotecnológicas que permiten alteraciones dirigidas en contraposición de las alteraciones al azar de la mutagénesis.

• La mutagénesis es una técnica más en el repertorio del mejorador; es probablemente más sencillo encontrar un gen que hacerlo.

Cultivo de células y tejidos vegetales• Comprende una serie de técnicas de cultivo de células aisladas o de

fragmentos de tejido vegetal (cultivo in vitro) en medios nutritivos especiales y condiciones asépticas.

• Estas técnicas se basan en la totipotencia, que es la capacidad que tienen algunas células de dar origen a diversos tejidos, órganos y de regenerar una planta.

• Los cultivos de tejidos pueden iniciarse a partir de fragmentos (explantes) de distintos tejidos: tallos, hojas, raíces, cotiledones, embriones, meristemos.

• Se cultivan en medio líquido o sólido (agar) que contienen nutrientes (sales orgánicas e inorgánicas, aminoácidos, azúcares y vitaminas) y se añaden fitohormonas (auxinas y citoquininas) para promover la diferenciación de raíces y tallos.

Aplicaciones del cultivo de células y tejidos vegetales

• Micropropagación. Se utilizan tejidos meristemáticos o yemas lográndose una rápida multiplicación clonal. Permite la producción de plantas libres de virus (los meristemas están generalmente libres de virus).

• Cultivo de anteras. Se utiliza para producir plantas haploides como paso previo a la producción de plantas homocigotas.

• Embriogénesis somática. En algunas plantas las técnicas in vitro se pueden utilizar para producir embriones a partir de tejidos somáticos. Estos pueden utilizarse para producir “semillas sintéticas” (embrión somático encapsulado en una capa protectora).

• Rescate de embriones. En híbridos interespecíficos es muy común que el embrión resultante tenga problemas de desarrollo y aborta. Esto puede evitarse extrayendo el embrión inmaduro y cultivándolo en medios especiales asépticos.

Aplicaciones del cultivo de células y tejidos vegetales

• Hibridación somática. Se aislan protoplastos (una célula a la que se le removióla pared celular por medios enzimáticos) se cultivan en suspensión y se promueve la fusión mediante agentes químicos o manipulación eléctrica. No es una técnica sencilla, la fusión de protoplastos no garantiza la fusión de los núcleos y los híbridos son difíciles de identificar.

• Variación somaclonal. Entre las plantas que se regeneran a partir de cultivos de células presentan muchas veces una variabilidad espontánea. La variación somaclonal es al azar y no puede ser dirigida. También se puede utilizar el medio de cultivo para seleccionar a nivelcelular.

• Conservación de germoplasma y criopreservación. El cultivo in vitrose puede utilizar para conservar germoplasma especialmente en especies que no se pueden conservar por semillas. El material sepuede conservar en nitrógeno líquido a -196°C (criopreservación).

Biotecnología

• En sentido amplio, biotecnología puede ser definida como un conjunto de técnicas aplicadas en organismos vivos para generar productos útiles o mejorar las especies y variedades existentes.

• En un sentido más estricto, biotecnología se refiere a la manipulación genética de organismos con propósitos específicos. El término ingeniería genética también se usa en este sentido.

• En el mejoramiento clásico hay manipulación del DNA en forma indirecta. Con las técnicas de la biotecnología moderna hay manipulación del DNA a nivel molecular en forma directa.

• El término mejoramiento molecular se refiere al uso de una serie de técnicas para manipular el DNA de las plantas con propósitos específicos.

Biotecnología• En el mejoramiento clásico:

– los genes pueden ser transferidos de un padre a otro siempre que se puedan cruzar.

– los genes que queremos transferir van “acompañados” de otros genes.

• La tecnología del DNA recombinante (rDNA) permite la transferencia de genes específicos de un organismo a otro eludiendo el proceso sexual. Por ej. un gen de una bacteria puede ser transferido al genoma del maíz.

• La tecnología rDNA permitiría considerar los organismos vivos como teóricamente pertenecientes a un único gran pool genético.

• Un organismo o cultivar desarrollado con la tecnología rDNA y que posee una combinación nueva de material genético se denomina transgénico o genéticamente modificado (GM o GMO, OGM)

Ingeniería Genética

• La Ingeniería Genética o tecnología de DNA recombinante se refiere a la transferencia de DNA extraño de una especie a otra.

• Estos fragmentos de DNA exógeno contienen genes que el vegetal reconoce como propios y los incorpora a su información genética.

• Cualquier gen de cualquier organismo (animal, vegetal, microorganismo) puede ser transferido.

• Etapas básicas del proceso de Ingeniería Genética:– identificación y aislación de genes apropiados a ser transferidos– sistemas para introducir el gen en las células receptoras– regeneración y expresión de la nueva información genética

Ingeniería Genética

• La aplicación exitosa de las técnicas de ingeniería genética requiere contar con:

– un sistema de transformación celular eficiente

– un sistema de regeneración efectivo que permita que las células transformadas puedan ser regeneradas en plantas normales. Las técnicas de cultivo de células son un requisito fundamental para la aplicación de la ingeniería genética. No todas las especies responden a las técnicas de regeneración.

Ingeniería GenéticaIdentificación y aislación de genes

• La primer etapa es identificar, aislar y clonar el gen de interés a transferir.

• Se extrae DNA de células que contienen el gen deseado y mediante el uso de enzimas de restricción se corta el DNA en distintos pedazos y se identifica el gen deseado mediante distintas técnicas (electroforesis, sondas DNA, etc.)

• El gen de interés se inserta en un plásmido bacteriano junto con un gen marcador y luego este plásmido modificado se inserta en una bacteria y se multiplica la misma (clonación). De esta manera se obtienen un gran número de copias del gen de interés (asociado al gen marcador)

Aislación y clonación de genes

Ingeniería GenéticaIntroducción del gen en las células receptoras

1. Utilización de Agrobacterium tumefaciens. Esta bacteria patógena del suelo cuando infecta las plantas transfiere un fragmento de su DNA al DNA de la planta. Se utilizan cepas de Agrobacteriuma las que se les ha insertado el gen a transferir junto a un gen marcador. Cuando estas cepas infectan la planta transfieren el gen. Se aplica solamente a dicotiledóneas que son susceptibles a Agrobacterium, no se aplica en monocotiledóneas (no son susceptibles).

2. Biolística. El DNA a transferir (con un gen marcador) se impregna en pelletsmicroscópicos de oro o tungsteno los que se disparan sobre las células y penetran las paredes celulares dejando el DNA dentro de las células. En algunas células, el DNA exógeno se incorpora al DNA de la planta.

• Se utilizan genes marcadores resistentes a antibióticos de manera que se puedan reconocer las células que tienen el gen (transformadas), las que se utilizaran para regenerar plantas.

Transformación mediada por Agrobacterium

The Crops guide to Biotech

Ingeniería GenéticaRegeneración de las plantas

• Las células que fueron efectivamente transformadas se reconocen mediante el gen marcador (resistente a antibióticos o herbicida): las células se transfieren a un medio de cultivo con antibióticos o herbicida y solo aquellas que tengan el gen marcador sobreviven.

• Estas células se cultivan en medios especiales que incluyen hormonas, nutrientes, etc, para de esta forma regenerar plantas completas. Estas plantas contendrán el gen exógeno integrado al DNA en algún cromosoma.

Peel, M.D., 2001

Transformación mediante Agrobacterium y Biolística

Ingeniería GenéticaEvaluación de la expresión del transgen

• El proceso de integración del transgen ocurre independientemente en cada célula. Células transgénicas individuales dan origen a plantas transgénicas independientes.

• Cada una de las variantes de la integración del transgen en plantas regeneradas de un mismo experimento de transformación se denomina evento de transformación.

• Los eventos difieren en el número de copias del transgen, nivel de integridad del transgen y en la localización (cromosoma, brazo, etc). Y estas variantes afectan la actividad del gen y su estabilidad deexpresión.

• Los eventos deben evaluarse para constatar el efecto del transgen y su estabilidad de expresión en generaciones sucesivas.

Ingeniería GenéticaUtilización del transgen en mejoramiento

• Luego que se logra una planta en la cual el transgen se expresa correctamente y se hereda en forma estable, dicha planta se utiliza para transferir el transgen a los cultivares adaptados que se desee, mediante los métodos convencionales de mejoramiento (retrocruzas, etc.)

• Un mismo evento puede ser transferido a muchos cultivares distintos.

• La ingeniería genética no sustituye al mejoramiento convencional sino que la complementa. Los transgénicos primarios muchas veces están insertos en plantas de poco valor agronómico. Adquieren valor cuando se insertan en plantas adaptadas de alto rendimiento.

Mejoramiento Convencional versus Ingeniería Genética

Convencional Ing.Genética

Objetivo planta célula

Origen de misma especie cualquierlos genes o relacionadas especie

Cantidad de miles (deseables uno o muymodificaciones y no deseables) pocos genes

Manipulación DNA indirecta directa

Grado de transfieren genes de transgenes analizadoscaracterización efecto desconocido en detalle

Regulación no regulada muy regulada

Conocimiento familiar no familiargeneral

Etapas del mejoramiento convencional (a) e ingeniería genética (b)

El mejoramiento de organismos genéticamente modificados es una actividad altamente regulada desde el comienzo del proyecto

Acquaah, Fig 14.3

Cultivos transgénicos

• Los cultivos donde los transgénicos son más importantes son: soja, maíz, algodón y canola.

• Los países con mayor área de transgénicos son: USA, Argentina, Brasil, Canadá, India.

• Las características donde la transgénesis ha tenido mayor impacto: resistencia a herbicidas, resistencia a insectos.

• Otras características siendo investigadas:– resistencia a enfermedades, virus y nematodes– resistencia a estrés abióticos (salinidad, aluminio, sequía, fríos)– calidad nutricional (vit A, E, proteína, CHO, digestibilidad)– reducción componentes específicos (meteorismo, alergenos, lignina)– crecimiento (manipulación floración, senescencia)– productos farmacéuticos– vacunas, proteínas, plásticos

Cultivos transgénicos

• Maíz Bt (resistente a lepidopteros)La resistencia al barrenador del tallo (Diatraea saccharalis) se origina por introducción del gen cry1A(b) para la síntesis de la toxina Bt de la bacteria del suelo Bacillus thuringensis.Estas toxinas provocan la parálisis del sistema digestivo del insecto el cual deja de alimentarse y muere a los pocos días. Estas toxinas son consideradas inocuas para mamíferos, pájaros y otros insectos.

• Soja RR (tolerante a Glifosato)La tolerancia al glifosato se origina por introducción del gen de la enzima 5-enolpiruvil-shikimato-3-fosfato sintetasa (EPSPS) proveniente de Agrobacterium tumefaciens, una bacteria del suelo.El Glifosato inhibe la actividad de las enzimas que sintetizan aminoácidos aromáticos que son necesarios en la fotosíntesis. La soja RR resiste el glifosato porque la enzima EPSPS del A.tumefaciens también sintetiza aminoácidos aromáticos pero resiste la aplicación de glifosato.

Marcadores moleculares• Sirven como punto de referencia de la localización de otros genes

de interés en los cromosomas. Conociendo la asociación entre los marcadores y los genes que controlan las características de interés, se puede seleccionar por dichos caracteres en forma indirecta. Cuando se detecta un marcador, indica que la característica de interés estápresente.

• Los marcadores moleculares se evalúan por procedimientos químicos, y los más utilizados son:– Isozimas– RFLP (polimorfismo del largo de los fragmentos de restricción)– RAPD (amplificación al azar del DNA polimórfico)

• Aplicación de los marcadores moleculares en el mejoramiento:– Selección asistida por marcadores (MAS)– Evaluación de germoplasma– Identificación y protección de cultivares

INIA La Estanzuela. Evaluación de trébol blanco LXR,transgénico para senescencia retardada.

Evaluación en condiciones contenidas: se minimizan o eliminan las posibilidades que el transgénico pase al ambiente

Normas de BioseguridadCondiciones contenidas

• Todas las manipulaciones sobre el material deberán hacerlas personal debidamente entrenado y en conocimiento de estas normas.

• Invernáculos a utilizar deberán ser a prueba de insectos, deberán estar cerrados e identificados.

• Evaluación a campo en carpas a prueba de insectos.

• Destrucción (quema) de todo material cosechado (forraje,semillas, etc)

• Destrucción de la colmena luego de la polinización.

• Eliminación total de las plantas al terminar el ensayo.

• El área donde se realizó el ensayo deberá ser controlada durante los próximos 3 años para impedir cualquier resiembra de trébol blanco.

Evaluación de producción de forraje y características vegetativas

Evaluación de producción de semillas

• control

• LXR

Bibliografía

• Poehlman+Sleper, Caps. 5, 6, 7, 8

• Acquaah, Caps. 11, 13

• Simmonds+Smartt, Caps 8 y 9

• The crops guide to Biotech, 2001

• Akhond, M.A.Y and G.C.Machray, 2009. Biotech crops: technologies, achievements and prospects. Euphytica 166:47-59