PROGRAMA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA.MEJORAMIENTO GENÉTICO

SEMINARIO # 1: INCOMPATIBILIDAD  EN EL CACAO (Theobroma cacao L.)

PRESENTADO POR: UBALDO MANUEL MORELO CORREA

MEJORAMIENTO GENÉTICO

PRESENTADO A: HERMES ARAMENDIZ TATIS I.A. PH. D

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y DESARROLLO RURAL

PROGRAMA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

MARZO DE 2016

INTRODUCCIÓN

Las angiospermas representan el grupo más importante de las plantas vasculares. Su gran diversidad, se debe a la presencia de flores que pueden tener estambres y pistilos en la misma flor ó en flores distintas. La cercanía de estas estructuras aumenta la probabilidad de autopolinización y, por ende, de autofecundación. Para regularla, el pistilo juega un papel esencial, ya que además de recibir al polen en la superficie de su estigma, permitir su hidratación, su germinación y la nutrición y conducción de los tubos polínicos al ovario, también sintetiza factores que ayudan a reconocer y discriminar el polen producido por la misma planta de aquel que proviene de individuos genéticamente relacionados y de otras especies (McClure y Frankling-Tong, 2006).

Las plantas de Cacao presentan una características de gran interés desde el punto de vista del mejoramiento genético y se conoce como incompatibilidad, este proceso consiste en la incapacidad que tiene los granos de polen viables  de fecundar al óvulo que también está viable, este fenómeno se aprovecha en la producción de híbridos en plantaciones cacaoteras, por ello es de gran importancia conocer por qué se da y cómo funciona la incompatibilidad en las flores de Cacao.

INCOMPATIBILIDAD

Para promover la polinización cruzada, varias especies hermafroditas desarrollaron adaptaciones morfológicas como la separación espacial del pistilo y los estambres (hercogamia), y fisiológicas, como la maduración diferencial de los órganos reproductivos (dicogamia). Si bien estas modificaciones evitan en gran medida la autofecundación y promueven la polinización cruzada, aún existe la posibilidad de flujo génico a través del polen con los padres o con otros individuos de la progenie. Para contender con esto, un gran número de especies desarrollaron un mecanismo genético-bioquímico de reconocimiento del polen, conocido como sistema de incompatibilidad sexual (AI), el cual se define como la incapacidad de una planta hermafrodita fértil para producir cigotos después de la autopolinización (de Nettancourt, 1977; 2001).

TIPOS DE INCOMPATIBILIDAD

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Una condición en el cual el grano de polen no llega a fecundar el ovario, por falta de desarrollo del tuvo polínico de la flor, que es vía de penetración del polen hacia el ovario.(Estos son los casos llamados de incompatibilidad esporofítica; y una condición en la cual, habiendo desarrollado normalmente el tubo polínico, y aun cuando haya penetrado el grano de polen en el ovario, no se unen las partes masculinas y femeninas llamados constantes, estos son los casos llamados de incompatibilidad gametofítica.

El tipo de incompatibilidad que presenta el Cacao se le conoce como incompatibilidad esporofítica, y es regulada por: 5 alelos   S1 > S2 = S3 > S4 > S5

Compatibles: S1 S2  x S3S4

En los sistemas esporofíticos la incompatibilidad está determinada por los productos de los alelos S que son expresados y sintetizados por los tejidos diploides de la planta madre, como el tapete, los cuales son incorporados a la cubierta del grano de polen durante su maduración en la antera. En una planta madre heterocigota los dos productos de los alelos S estarán presentes en la cubierta del polen; en este caso una planta S1S2 producirá granos de polen con genotipos S1 o S2, pero todo el polen producido tendrá el fenotipo S1S2. Si los granos de polen cubiertos en su superficie con proteínas S1 y S2 caen sobre el estigma de una planta S1S2 el polen será rechazado, en cuyo caso la respuesta de incompatibilidad se manifiesta con inhibición de la germinación del polen en la superficie del estigma. Pero si el polen lleva el producto de los alelos S3S4 en su superficie (pero con un genotipo S3 o S4), el polen germinará y el tuvo polínico crecerá hasta el óvulo donde ocurrirá la fecundación, para producir una progenie con individuos S1S3, S1S4, S2S3 y S2S4; en este caso toda la progenie producirá polen con las proteínas S1S3, S1S4, S2S3 y S2S4 en su superficie, lo que evitará la introgresión con los padres cuyos genotipos son S1S2 y S3S4, o con sus hermanos, ya que siempre habrá coincidencia con uno de los haplotipos S. Lo anterior no ocurre en especies con incompatibilidad gametofítica, ya que la progenie puede introgresar parcialmente con los padres y con algunos individuos de la progenie (Cruz-arcía y McClure, 2001).

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