Fitomejoramiento

ANGIOSPERMAS

Las angiospermas, constituyen el subgrupo más importante de los fanerogamas. Reúne en efecto, cerca de 270.000 especies, número que aumenta cada año en consonancia con los descubrimientos de nuevas especies por parte de los botánicos sistemáticos; estas especies se agrupan en 300 ó 400 familias según los criterios de los diferentes autores.

Se separan las especies de este enorme subgrupo en dos clases, ateniéndose al número de cotiledones que poseen sus semillas. Se distinguen así las monocotiledóneas, con un solo cotiledón en su semilla, hojas paralelinervias y raíces fasciculadas; y las dicotiledóneas, con dos cotiledones, hojas con nerviación articulada y raíces axomorfas.

Las Angiospermas o, plantas con flores, cuyas semillas están encerradas en un fruto, fueron el último grupo de plantas en evolucionar. Todos los seres vivos se reproducen, es decir forman en algún momento otro ser vivo igual a ellos.

La característica fundamental de éste subgrupo reside en la estructura del órgano femenino: el cárpelo. Es el órgano foliáceo, cerrado, vuelto sobre sí mismo, que se transforma en fruto después de la fecundación, en su interior se encuentran los óvulos que evolucionan hasta ser semillas. Como resultante de la estructura del cárpelo, el grano de polen hasta los grupos reproductores.

Cuando las semillas germinan se forma una planta que representa la generación esporofítica, autótrofa. Esta planta formará flores con estructuras reproductivas masculinas (sacos polínicos en los estambres) y femeninas (óvulos en el gineceo).

Dentro de estas estructuras ocurre la meiosis, que forma gametos haploides producto de los procesos de micro- y macro-esporogénesis, dando así inicio a la generación gametofítica.

Estos gametos haploides a través de los procesos de micro- y macro- gametogénesis darán origen a los gametófitos maduros. El gametofito masculino está representado por los granos de polen y el gametofito femenino por el saco embrionario. Estas generaciones son parásitas del esporofíto ya que viven dentro de los estambres y el ovario, y a expensas de las reservas de estas estructuras.

Con la dehiscencia de la antera se libera los granos de polen, los cuales alalcanzar el estigma germinan sobre él, este proceso recibe el nombre de polinización.

La fecundación en las angiospermas es doble: de los dos gametos masculinos del grano de polen, uno fecunda el gameto femenino u ovocélula, formando el cigoto, y el otro gameto se une a los núcleos polares, formando el endosperma. De esta forma se inicia una nueva generación esporofítica, diploide.

La mayoría de las especies angiospermas tienen raíces, tallos y flores. No son más que adaptaciones a ambientes extremos o a una biología muy particular, las que provocan la atrofia de cierto órgano, traducción del sistema foliar por parte de plantas desérticas, supremisión por parte de los parásitos.

La morfología y la estructura de las raíces, tallos y hojas, caracterizan a las angiospermas de manera menos rigurosa que las flores. Las angiospermas comprenden junto a las leñosas, en considerable número de plantas herbáceas, tienen unas hojas que ordinariamente poseen formas de lámina más o menos recortadas y que no viven corrientemente más allá de una estación.

Plantas Autogamas

Son plantas polinizadas artificialmente y en las cuales hay un constante intercambio genético ya que los gametos provienen de plantas diferentes pero de la misma especie. Son las que se autofecundan, ya que lo pueden hacer solas o por la participación de algún vector como los insectos, viento...etc. Entre las plantas autógamas tenemos:

Plantas Almogamas

Las alogamas son aquellas en que por factores genéticos (incompatibilidad entre gametos masculino y femenino), o por factores físicos (no está disponible el polen para la misma planta por arquitectura floral) el polen de una planta no puede fecundar a la misma planta y si a otra del mismo género y especie que este cerca ya que el polen puede ser llevado por el viento o insectos de una a otra.

Son plantas polinizadas artificialmente, como en el caso del maíz que presenta Polinización cruzada. Las especies alógamas son aquellas que se producen por medio de polinización cruzada, es decir, que las gametas (masculino y femenino) que se unen para formar el cigoto son de plantas diferentes. Entre las plantas alógamas tenemos:

NOMBRE BULGAR NOMBRE CIENTIFICO % AUTOGAMMIA % ALOGAMIA

Tabaco (Nicotiana tabacum) 90.0-95.0 0.0-5.0

Arroz (Oriza sativa) 90.0-95.0 0.0-5.0

Avena (Avena sativa) 90.0-95.0 0.0-5.0

Café (Coffea arabiga) 90.0-95. 0 0.0-5.0

Cebada (Hordeun vulgare) 90.0-95.0 0.0-5.0

Fríjol (Phasealus vulgaris) 90.0-95.0 0.0-5.0

Tomate (Lycopersicumesculentum) 90.0-95.0 0.0-5.0

Ají Capsicumfrutescens 85.0 15.0

Uchuva Physalis peruviana 46.0 54.0

Maiz Zea mays 0.0-5.0 90.0-95.0

Remolacha Beta vulgaris 0.0-5.0 90.0-95.0

Melón Cucumismelo 0.0-5.0 90.0-95.0

Cebolla Alliumfistulosum 0.0-5.0 90.0-95.0

Zanahoria Daucus carota 0.0-5.0 90.0-95.0

En el caso de que no existiera información sobre el tipo de polinización que se presenta en una especie, que estrategia utilizaría usted para determinar si la planta es autogama, intermedia o alógama y descubrir el mecanismo que hacen posible que se presente cualquiera de estos tipos.

• Observa la estructura floral.

Ciertos mecanismos conducen fundamentalmente a un modo concreto de reproducción por ejemplo, cleistogamia, autogamia funcional y, autopolinización en preantesis conducen a autogamia; dioecia conduce a alogamia

• Aisla plantas individuales y observa si producen o no semillas.

El aislamiento más conveniente es en el espacio, ya que la confinación de la planta mediante bolsas u otros dispositivos pueden crear un microclima desfavorable.

Si la planta no produce semillas -> alogamia con alta probabilidad. Autogamia. Si la planta produce semillas - ó alogamia (plantas autofértiles)

• Observa el efecto de .la consanguinidad (consecuencia de autofecundación o cruzamiento entre parientes).

Las plantas alógamas toleran mal la consanguinidad. Lo contrario sucede a las plantas autógamas.

De otra parte, sería importante y de gran ayuda reconocer el tipo de polinización; si esta es anemófila, en la cual se cataloga a la mayoría de las gimnospermas cotiledones (Gramíneas, Cyperáceas, Palmeras); si es hidrófila, zoófila, etc. Esto determinaría por el tipo de polinización, la categoría de autogama, intermedia o alógama.

¿Qué es la Apomixis?

Es un modo de reproducción asexual, sin fertilización y sin meiosis. Una apomíctica ó planta apomíctica produce semillas que son genéticamente idénticas a la planta madre. Aunque evolutivamente las ventajas de la reproducción sexual se pierden, la apomixis permite la fijación indefinida de genotipos altamente adaptados. Esta ventaja de la apomixis es (desde el punto de vista genético), la misma que presenta la multiplicación vegetativa. No obstante, en la apomixis también se produce la dispersión de las semillas, lo que permite a las plantas apomícticas explorar y conquistar nuevos ambientes.

Cuál es el origen de la Apomixis?

La apomixis fue descrita por primera vez en 1841 en la especie australiana Alchornea ilicifolia cuando un ejemplar femenino de esta especie dioica fue introducido a los Jardines Botánicos de Kew de Londres. La planta aislada floreció y produjo semillas en abundancia si bien no disponía de ninguna fuente de polen para polinizarse, poniendo en evidencia que la misma había producido semilla asexualmente Aunque las causas de la formación del embrión sin fecundación sean aún difíciles de determinar, la apomixis constituye una forma de reproducción de especies que asegura un mejor control en la producción. Debido a que no hay intercambio de material genético, la apomixis permite la reproducción de especies con características favorables, resaltando su eficiencia y la producción de semillas de alta calidad. Es decir que esta técnica combina las ventajas de la propagación sexual y los métodos de propagación vegetativa.

Cuál es su importancia para los programas de fitomejoramiento?

La apomixis permite a los fitomejoradores generar nuevas variedades en menos tiempo y a menor costo. Se puede “fijar” instantáneamente una característica genética deseada en una sola planta apomíctica, en contraste con las miles de plantas que hay que cultivar y seleccionar durante años cuando se utiliza el mejoramiento tradicional.

Las formas más importantes de apomixis, son la partenogénesis, apogamia y aposporia, en qué consiste cada una de ellas, ¿cuál es su origen y su importancia para los programas de fitomejoramiento?.

Origen de la Partogénesis

Modo de reproducción de algunos animales y plantas, que consiste en la formación de un nuevo ser por división reiterada de células sexuales femeninas que no se han unido previamente con gametos masculinos (vírgenes). Se presenta en algunas especies en donde se requiere de la polinización y posterior fecundación de los núcleos polares para inducir y estimular el desarrollo de la semilla apomíctica. En éste caso, el embrión se forma a partir de la oósfera. Cuando se presenta seufogamia y el embrión

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