Mejora genética vegetal 

 
RESUMEN: Genética de poblaciones de las plantas cultivadas. Aplicaciones prácticas para la mejora y conservación: sistemas de reproducción, fines de mejora, métodos de manipulación del material hereditario

Asignatura Optativa de la especialidad de Biologia Vegetal
Programa teórico: 4,5 créditos

PROGRAMA:

  1. INTRODUCCIÓN
    1. LA MEJORA VEGETAL: Los fines de la Mejora. Paralelismo entre Mejora Genética y Evolución. Base Científica de la mejora.
    2. EL MATERIAL VEGETAL: Las variedades indígenas e importación de genes. Centros de origen y diversidad vegetal. La domesticación. Colecciones mundiales de germoplasma.
       
  2. MÉTODOS CONVENCIONALES DE MEJORA DE LA PRODUCTIVIDAD.
    1. LA MEJORA VEGETAL EN RELACIÓN CON EL SISTEMA GENÉTICO. I. Plantas autógamas. Genética de las poblaciones autógamas. Líneas puras: selección. Cruzamientos. Retrocruzamientos.
    2. II. Plantas alógamas. Ley de Hardy-Weinberg. Métodos de mejora. Selección de las poblaciones alógamas: Base genética. Selección. Heterosis. Líneas consanguíneas.
    3. III. Plantas de multiplicación asexual y apomícticas. Genética de plantas de multiplicación asexual. Selección clonal. Inducción de variabilidad genética: reproducción, mutación e injerto. Clases de apomixis. Mejora de plantas apomícticas.
    4. SISTEMAS PARA EL CONTROL DE LA POLINIZACIÓN EN PLANTAS CULTIVADAS. I. Dioecia. Incompatibilidad polen-estilo: Sistemas homomórficos y heteromórficos. Estructura del gen S. Incompatibilidad y mejora genética de plantas.
    5. II. Androesterilidad. Tipos. Determinación genética de la androesterilidad. La androesterilidad en la Mejora de plantas.
       
  3. MÉTODOS DE MEJORA DE LAS RESISTENCIAS Y DE LA CALIDAD.
    1. RESISTENCIA A ENFERMEDADES INFECCIOSAS. Agentes productores. Vías de penetración y modos de ataque. Fuentes de resistencia. Base genética de la patogeneicidad y de la resistencia. Relación "gen a gen". Transferencia por cruzamiento.
    2. RESISTENCIA A DA OS DE ORIGEN ABIÓTICO. El problema de los ambientes desfavorables. Factores climáticos. Factores edáficos. Factores de cultivo. Determinación genética y métodos de mejora de las resistencias a factores abióticos.
    3. RESISTENCIA A PLAGAS. Agentes productores. Fuentes y mecanismos de las resistencias. Base genética de la resistencia. Relación "gen a gen".
    4. GENÉTICA Y MEJORA DE LA CALIDAD DE LAS PLANTAS CULTIVADAS. Naturaleza del problema. Genética de la calidad. Métodos de mejora.
       
  4. MÉTODOS CITOGENÉTICOS.
    1. ANEUPLOIDÍA. Tipos de aneuploides. Origen de los aneuploides. Citogenética de aneuploides. Identificación. Obtención. Utilización.
    2. POLIPLOIDÍA. Tipos de poliploides. Origen de los poliploides. Identificación. Obtención. Utilización.
    3. INTRODUCCIÓN DE LA VARIACIÓN GENÉTICA EXTRAESPECÍFICA. Hibridación interespecífica. Aloploidía artificial y mejora. Líneas de adición interespecífica. Líneas de sustitución interespecífica. Homeología.
    4. HAPLOIDÍA. Tipos de haploides. Origen de los haploides. Citogenética de los haploides. Identificación. Obtención. Utilización.
       
  5. MÉTODOS DE BIOTECNOLOGÍA.
    1. LOS VIRUS COMO VECTORES DE CLONAJE EN PLANTAS. Virus ADN  en plantas. Agroinfección. Potencial de los virus de ADN como vectores en el clonaje de plantas.
    2. MÉTODOS DE TRANSFERENCIA DE ADN EN PLANTAS. I. Agrobacterium y plantas. Infección y tumores. Los plásmidos Ti y Ri: Estructura y organización del ADN-T. Transformación neoplásica de células vegetales. Derivados del plásmido Ti como vectores en plantas: Regeneración de plantas transgénicas.
    3. CULTIVOS DE CÉLULAS Y DE TEJIDOS VEGETALES. Micropropagación. Micropropagación comercial. Almacenamiento "in vitro" de germoplasma. Variación somaclonal. Variación cromosómica. Genética de la variación somaclonal. Aplicación de la variación somaclonal a la selección.
    4. II. MÉTODOS DE TRANSFERENCIA DIRECTA. Transformación de protoplastos. Electroporación. Tecnología de microproyectiles de alta velocidad. Fusión de protoplastos y esferoplastos. Microinyección.
    5. APLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA. I. Resistencia a herbicidas. Estrategias. Plantas transgénicas.
    6. II.Resistencia a virus. Genes de avirulencia en virus y de resistencia en plantas: cápsida de VMT. ARN satélite: Obtención de plantas transgénicas resistentes por clonación de ARN satélite. Proteína de transporte de CaMV.
    7. III. Resistencia a insectos. Selección de genes. Propiedades insecticidas de CpTI. Caracterización de CpTI. Caracterización de plantas transgénicas.
    8. IV. Ribozimas y ARN antisentido. ARN antisentido en plantas. Evaluación de tomates transgénicos con niveles reducidos de poligalacturonasa. Ribozimas: descripción y utilidad.
    9. PERSPECTIVAS DE FUTURO DE LA MEJORA VEGETAL. PRESENTE Y FUTURO. Limitaciones actuales. Problemas específicos. Impacto de la biotecnología en el ambiente y en la industria.

PROGRAMA DE PRÁCTICAS :

  1. Totipotencia del mesófilo de hoja.
  2. Cultivo de embriones.
  3. Resistencia a la sequía.
  4. Análisis de proteínas de reserva del endospermo mediante electroforesis en  geles de poliacrilamida en presencia de SDS.
  5. Localización cromosómica de genes.
  6. Cruzamientos.
  7. Visitas a centros de mejora.

BIBLIOGRAFÍA