1. Introducción
Por que mejorar las plantas?
Hombre
Directa: Hoja, Tallo, Grano, Frutas Raíz etc.
Plantas Leche
Indirecta: Carne
Huevo
Alimento Drogas
Textil
Otros usos Pinturas
Aceites

2. Introduccción
Necesidad
del hombre
Mitigar Mejorar las
el plantas
Hambre
Mas Eficientes
Mas Productivas
Instinto Tolerantes a sequía
Resistentes a Plagas
Etc.

3. Introduccción
CICLO de una
Población
An Essay on the Principle of Population
T R. Malthus 1798: Postuló una catástrofe:
.
Decrece la Alimento
Población disponible •La población crece Geométricamente
•Los Alimentos crecen Aritméticamente
Población H
A
M
Hambre Incremento
B
MUERTE Población R
E
Alimento
Tiempo

4. La predicción no se cumlpió en su totalidad, pues no
consideró el “ingenio” del hombre
• Incremento en la producción
1. Uso de maquinaria agrícola
2. Uso de agroquímicos
3. Nuevas prácticas de cultivo
4. Control de plagas y enfermedades
5. Apertura de nuevas áreas de cultivo
“La predicción de Malthus sigue vigente en nuestro tiempo”

5. Importancia de las plantas:
(95% Alimentación mundial)
• Existen 350 mil especies de plantas:
• ≈ 3,000 sp son la fuente de alimentación
• < 200 sp se usa mundial como alimento
• ≈100 cultivos se usan en EUA como alimento
• ≈ 8 cultivos proveen la mayor parte de los
alimentos en los países en desarrollo.
• Arroz, trigo, maíz, caña de azúcar, soya, mijo,
yuca y papa.

6. En resumen:
“La humanidad depende de 24 cultivos”
• Cereales: los más importantes contribuyen
con el 60% de las calorías y 50% de las
proteínas.
• Leguminosas: con el 20% de las proteínas.
• Frutas y legumbres: Lugar secundario
• Forrajes y pastos: alimento p/rumiantes
Alimentación del hombre Estabilidad
Incremento de la población

7. Objetivos e importancia del fitomejoramiento
a. Mayor eficiencia fotosintética
O
b. Mayor adaptación
B
1. Incremento en la producción c. Mejores características Agronómicas
J
d. Resistencia a plagas y enfermedades
E
e. Resistencia a factores adversos
T
I
V
O a. Alto valor nutritivo
S b. Mayor color, sabor, tamaño etc.
2. Incremento en la calidad c. Resistencia al transporte
d. Resistencia al almacén
e. Reducción de sustancias indeseables

8. Primeros fitogenetistas
• 700 (a. c,) Sirios y Babilonios polinizaban la
palma datilera.
• 500 (a. c.) Indios americanos mejoraron el maíz.
• R. Camerarius (1694), Descubrió el sexo en las
plantas.
• Teofrastio (322-288 a.c), Diferenciación sexual en
palma datilera.
• T. Fairchild (1717), Primer híbrido artificial en clavel.
• T. Andrew Knight (1759-1835), Usó la hibridación con
fines prácticos (Hortalizas).
• C. R. Darwin Postuló el origen de las especies.
• Juan Gregorio Mendel (1900), Postuló las leyes de
la herencia, base del FITOMEJORAMIENTO.

9. a) Mayor eficiencia fotosintética
Modificar la estructura del área foliar, del tallo y espiga
Maíz normal
(Gene Braquítico Br2)
Maíz enano Reduce la longitud del
entrenudo
1. Espiga muy Ramificada 1. Espiga corta
2. Tallo alto 2. Tallo corto
3. Mazorca a mayor altura 3. Mazorca a < altura
4. Hojas Volcadas 4. Hojas erectas
5. Mayor área foliar 5. Mayor área de
6. > Competencia x luz contacto foliar
6. < competencia x
luz
Distancia entre plantas= 0.25 m Distancia entre plantas= 0.125 m

10. SOL
Planta Normal
Planta con el gene Br2
> Densidad de plantas
> Duplica el numero de mazorcas
> Captación de luz
< Competencia x luz
2.5 m
1.20 m
Mayor eficiencia
Mayor producción

11. A. General: Mejor producción
B) Mayor adaptación Tipos promedio
A mayor adaptación > Rendimiento A. Específica: El mejor promedio
en una localidad
especifica
P ejem: Se realizan pruebas de
adaptación con los genotipos Edos. Localidades Media
disponibles:
1 2 3 4 5 6 Ton/ha
Chis, 2 1 3 1 1 3 1.8
1. Matamoros
Coah 2 4 3 2 4 3 3.0
6. San pedro
Oax 1 1 4 3 2 1 2.0
2. Venecia, Dgo
Ver 4 3 5 3 2 5 3.7
5. Fco. I. madero 0.5 0.8 1 2 5 3 2.1
Sin
3. Torreón Mor 3 1 3 4 2 5 3.0
4. Lerdo, Dgo Media/
Loc 2.08 1.80 3.17 2.50 2.67 3.33 2.59
Mejor adaptación General la Colecta
C .LAGUNERA Ver.(3.7 t/ha)
Mejor adaptación específica: Ver, loc. 3, 6
Sin, loc. 5
Mor, loc. 6

12. C) Mejora de
http://www.turipana.org.co/Maiz.html
características
agronómicas
Evaluación de híbridos
1. Resistencia al acame
ó acostamiento de las
de maíz
plantas por efecto del Híbrido Rend % dFF AP AM Acame %
Test
aire.
2. El acame o duello se Tallo Raíz
produce cuando el HEBN 9624 111 52 258 118 2.5 1.3
peso del grano 23/99
aumenta demasiado y
HEBN 9439 109 55 265 138 3.0 4.2
la planta no puede 14/99
soportarlo.
3. En consecuencia, la HEBN 9436 109 54 284 134 8.5 19.1
22/99
planta se dobla
completamente y hay HEBN 9254 108 52 283 148 0.6 10.1
26/99
pérdida en los
rendimientos.
DFF= días a flor femenina; AP= Altura de planta;AM=Altura de mazorca;

13. D) Resistencia al desgrane
http://www.bccba.com.ar/bcc/print.asp?idCanal=3994
A > resistencia > producción
Tabla 3. Origen de las pérdidas por
Cosechadora Trigo.
Fuente: INTA PRECOP Oliveros, 2006.
MAÍZ (http://www.produccion.com.ar/2005/05ene_07.htm)
Cabezal 205 kg/ha de pérdidas
Tipo de pérdida Kg/ha %
Desgrane de 191 93
espigas
Voladura de espigas 14 7
ARGENTINA:
Es necesario disminuir las pérdidas en cosecha. En el año 2007 la superficie a
cosechar de Trigo fué de 5.400.000 ha.
De mantenerse las pérdidas promedio de cosecha, del orden de 115 kg/ha,
quedarán en el suelo 621.000 toneladas de trigo, las que representan unos US $
144.700.000.

14. E) Resistencia a pájaros
1. CARACTERÍSTICAS ASOCIADAS CON
RESISTENCIA
AL DAÑO POR PÁJAROS EN GIRASOL.
M. Humberto Reyes-Valdés1* y Aliber.Apolo Andrade
Aguilar
Se evaluaron 10 Híbridos experimentales de. girasol
(Helianthus annuus L.), en cuanto a su resistencia al
ataque de pájaros y algunos caracteres morfológicos
El experimento se llevó al cabo en Saltillo,Coah., en
1990,
Objetivo:
1. Identificar alguna posible variación genética en
cuanto a susceptibilidad al consumo de los aquenios
por las aves,
2. Medir la curvatura en los capítulos, por considerar a
esta variable como asociada al daño por pájaros.
se encontró que: a mayor curvatura del capítulo y alto
porcentaje de cáscara menor daño de los pájaros

15. Resistencia a pájaros (Sorgo)
y
x
BIRD CONTROL SEMINARS
PROCEEDINGS
University of Nebraska - Lincoln
Y 1979
ear
NEW DEVELOPMENTS IN BIRD
RESISTANT SORGHUMS
Roger W. Bullard
U.S. Fish and Wildlife
Service, Wildlife Research
Table 3. Linear correlation coefficients between
Center, Denver
parameters of digestibility of neutral-detergent fibre http://digitalcommons.unl.edu/c
(NDF) and lignin, insoluble proanthocyanidins, gi/viewcontent.cgi?article=1029
in sorghum. &context=icwdmbirdcontrol

16. RESISTENCIA A PÁJAROS
(SORGO)
• La resistencia a pájaros ha sido atacada a
través de la selección de ciertas características
morfológicas como:
• Panojas colgantes, barbas largas, glumas,
grandes y semillas grandes, (Doggett, 1957)
que dificultan se alimentan las aves.
• Los sorgos con alto contenido de tanino
resistente (BR) es responsables de la mala
calidad nutricional de muchas aves sorghums.

17. F) Resistencia a plagas y enfermedades
A mayor resistencia > Producción
Ambiente
• La enfermedad es el resultado de una
interacción entre:
• El éxito depende:
– De las técnicas de selección.
– Fuentes de resistencia. Patógeno Hospedero
• El > éxito es el uso de “genes mayores” o Ho: Flor (1947)
resistencia vertical.
Gene del Genes del patógeno
• Los métodos mas usados en la mejora hospedero Avirulentos Virulentos
para incorporar resistencia vertical: LL ll
– el genealógico y la retrocruza
Resist: AL AL Resistente Susceptible
• Relación: Hospedero Vs. Patógeno Suscep: A l A l Susceptible Susceptible
Hipótesis de “gene por gene” de Flor
(1947)

18. Resistencia a plagas y enfermedades
Roya del tallo (Puccinia graminis f. sp. tritici)
• En trigo la resistencia vertical confiere
un alto grado de resistencia.
• Se incorporan genes para la mayoría de
las razas fisiológicas del patógeno.
• Las variedades duran poco tiempo.
• P ejem: La variedad “SALAMANCA S75”
tiene varios genes de resistencia.
• Debido a los pocos genes de resistencia
con que se cuenta. b. Roya de la hoja
(Puccinia recondita f. sp. tritici)
• La vida funcional de una variedad es
corta.
• La razones:
• Cambio en el ambiente y/o cambio en el
patógeno (Mutación).

19. Resistencia a plagas
y enfermedades
Gene1
Acumular genes Gene2
de resistencia Gene3
En un genotipo Gene3
Gene…n
Alternativas
La formación Línea 1 Gen R1
De Variedades Línea 2 Gen R1
Línea 3 Gen R1 Variedad
Multilineales Línea 4 Gen R1
Línea 5 Gen R1
Multilineal
Línea ..l Gen R l

20. Resistencia a plagas y
enfermedades
Limitaciones
(Nelson, 1973)
1. Ausencia de genes para control efectivo.
2. Transferencia de genes Donador-------> Receptor
3. Ligamiento de genes con características indeseables.
4. El número de genes necesarios p/conferir resistencia.
5. Ilimitada producción de razas fisiológicas del patógeno.

21. RESISTENCIA A PLAGAS Y ENFERMEDADES
• Tendencias de fitomejoramiento genético
– en la presente década se discuten aquellas que tienen mayor
aplicación en el caso de la resistencia a las enfermedades.
• En especial la obtención de métodos de ensayos más precisos,
• El desarrollo de diseños experimentales más eficientes que controlen
los escapes e interferencias,
• La integreción de los métodos biotecnológicos a los esquemas
convencionales:
• Ensayo in vitro, uso de la variación somaclonal y de la fusión de
protoplastos,
• Búsqueda de marcadores moleculares asociados a la resistencia para
su uso en los esquemas de hibridación introgresiva y de selección de
variedades, optimización de los genotipos resistentes obtenidos por
ingenieria genética, portadores de genes foráneos mediante selección,

22. Pruebas de laboratorio Ensayo Invernadero
Ensayo de Campo
Detección
Patógeno MÉTODOS
BIOTECNOLÓGICOS
Cultivo in vitro
Detección molecular Nueva Fuente
de resistencia

23. Resistencia a
Que son las Plantas Transgénicas?
plagas La planta transgénica contiene uno o más
genes que han sido insertados en forma
artificial en lugar de que la planta los
• Ha tenido menos éxito con la adquiera mediante la polinización. La
genética mendeliana. secuencia génica insertada (llamada el
– Lo difícil de control experimental. transgen) puede provenir de otra planta no
– Los hábitos del insecto. emparentada o de una especie por completo
– La distribución espacial diferente: por ejemplo, el maíz Bt, que
produce su propio insecticida, contiene un
gen de una bacteria.
• Éxito hasta el 2000, con los
transgénicos.
– Control de lepidópteros
– Pejem: Algodón, tomate, maíz,
girasol etc.
• Actualmente con los marcadores
moleculares.
– P ejemplo: en Arroz , insecto
Tagosades orizicolus

24. Resistencia a plagas Plaga
• Se evalúan técnicas moleculares:
RAPD S y Microsatélites
– Escoger la técnica que ayude a
establecer las diferencias entre
resistencia y Susceptibilidad al
insecto.
Ensayo de Invernadero
– Tener una amplia colección de
germoplasma.
Marcadores moleculares

25. MARCADORES MOLECULARES

26. G) Resistencia a factores adversos
• A bajas temperaturas
(Heladas)
• A altas temperaturas
• Excesos de Fe o Al.
• Bajos niveles de N2
• Déficit ó exceso de
humedad.
• Etc.

27. Resistencia a Sequía
• La técnica desarrollada por Pruebas con
los investigadores consiste Arabidopsis thaliana
en:
 Eliminar las proteínas ABI1 y
HAB1, reguladores
negativos de la hormona
ABA (ácido abscísico),
 Esto conduce a un
reforzamiento de la señal
hormonal y aumenta la
resistencia de la planta en
condiciones de sequía y
salinidad.
 Tras 12 días sin riego la
pérdida de agua es un 85%
menor en la nueva variedad

28. Incremento en la calidad
• a) Alto valor nutritivo. P ejem: Maíz
– Mayor % de Vit-
A, Proteína, Aceite, Aminoácido
etc.
– Maíz amarillo > Vit-A que el
Blanco;
– Maíz QPM (Gene Opaco-2)>
Calidad de proteína.
– El gen de la amilosa (Ae) aumenta
la fracción del almidón del 27 al 50
%
– genes cerosos o azucarados (Su)
tienen mayor % de azúcar.

29. b) Mayor coloración, sabor y/o tamaño de los
frutos
• Sabor: En chiles el contenido de capcisina
– Chile dulce-------- Chile picoso
(Morrón) (De árbol u otro)
– Melón: Contenido de azúcar (Grados Brix)
• Presencia de sustancias indeseables:
– Pepino sabor amargo vs. Dulce)
• Forma: Redonda, alargado etc…
– Tomate Tipo saladet------Alargado
– Tomate Cereza------------Chico y redondo
• Color:
– Manzana: Roja Vs. Amarilla
– Tomate: Rojo vs. Amarillo (> ß-Carotenos)