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Manipulación Genética:
Triploidización, Reversión
Sexual, Ginogénesis y
Androgénesis
M.Sc. Guillermo Alvarez
galvarezbj@yahoo.es
Profesor
Universidad Nacional Mayor de San MarcosUniversidad Nacional Mayor de San Marcos
Facultad de Ciencias BiológicasFacultad de Ciencias Biológicas
Dpt. de Biología Molecular y GenéticaDpt. de Biología Molecular y Genética
Curso: Genética AnimalCurso: Genética Animal
Genética y AcuiculturaGenética y Acuicultura
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Genéticos
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Genéticos
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y Reproducción
Mejoramiento GenéticoMejoramiento Genético
Manipulación
Cromosómica
Genética
Cuantitativa
Ingeniería
Genética
Hibridación
Manipulación Genética
 Hibridación: Es la cruza de individuos favoreciendo o
afectando la heterosis, de acuerdo a la variación de la
media de los caracteres determinados. Los caracteres
más usados con incremento de la sobrevivencia, tasa
de crecimiento, etc.
 H. Intra-específica: Cruzamiento entre individuos de la
misma especie
 H. Inter-específica: Cruzamiento entre individuos de
diferentes especies
Manipulación Genética
 Manipulación Cromosómica: Considerándose a los
organismos normales como diploides, la manipulación
cromosómica induce la formación de individuos con set
cromosómicos mayores a lo normal (poliploides =
variación numérica cromosómica)
 Androgénesis:
 Ginogénesis:
 Triploidización:
 Reversión sexual:
Reversión Sexual
REVERSIÓN
SEXUAL
FEMINIZACIÓN MASCULINIZACION
DIRECTA INDIRECTA DIRECTA INDIRECTA
Se hace un tratamientoSe hace un tratamiento
de hormonas conde hormonas con
estrógenos oestrógenos o
ginógenosginógenos
para inducir lapara inducir la
feminizaciónfeminización
de una puestade una puesta
o un ejemplaro un ejemplar
Se hace un tratamientoSe hace un tratamiento
de hormonas conde hormonas con
estrógenos oestrógenos o
ginógenosginógenos
para inducir lapara inducir la
feminizaciónfeminización
de macho (XY) yde macho (XY) y
Producir unProducir un
super machosuper macho
Se hace un tratamientoSe hace un tratamiento
de hormonas conde hormonas con
andrógenos paraandrógenos para
inducir lainducir la
masculinizaciónmasculinización
de una puesta o unde una puesta o un
ejemplarejemplar
Se hace un tratamientoSe hace un tratamiento
de hormonas conde hormonas con
andrógenos paraandrógenos para
inducir lainducir la
masculinizaciónmasculinización
de una hembra (XX)de una hembra (XX)
Que al cruzarla conQue al cruzarla con
Una hembra (XX) daráUna hembra (XX) dará
100% descendientes100% descendientes
de hembra (XX)de hembra (XX)
Reversión Sexual
 La reversión de hembras para obtener neomachos es por la administración de
la hormona 17-alfa-metiltestosterona
 Administración >>> primeros meses de vida
 Machos se cruzan con hembras normales
 Huevos fecundados se triploidizan
 Se obtiene hembras
Hibridación
H. Intra-específica
H. Inter-específica
Hibridación
H. Intra-específica
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Hibridación
Hybridization in four closed thelycom penaeus spp and morphology of juvenile offprings
Nippon Suisan Gakkaishi 57(7), 1285-1292
Manipulación cromosómica
(Producción de Monosexos)
 Androgénesis: Desarrollo de individuos a partir de óvulos SIN
CARGA GENÉTICA MATERNA (organismos sin madre)
fertilizados con esperma normal.
 De origen paterno.
 Ovas con (UV, ganma, X) + semen normal = Machos Haploide.
 Ginogénesis: Desarrollo de individuos a partir de óvulos
maternos (organismos sin padre) fertilizados con espermatozoides
sin carga genética paterna.
 De origen materno.
 Ovas normales + semen con (UV, ganma, X) = Hembra Haploide.
 Ovas haploide + shock térmico = Hembra Diploide.
 Ovas tetraploides + semen con (UV, ganma, X) = Hembra
Diploide
* También se utiliza shock térmicos y presión
Manipulación
Cromosómica
(Producción de Monosexos)
GINOGENESIS
Manipulación
Cromosómica
(Producción de Monosexos)
ANDROGENESIS
Masculinización de la
trucha arco iris,
Oncorhynchus mykiss
Cuadro 3. Características reproductivas del cruce entre hembras normales por hembras
masculinizadas y su control.
Fecha
Cantidad y tipo de
cruce
Total
ovas
incubadas
OEV† OEM‡
Fertilidad
%
Fecundidad,
(ovas/hembra)
Eclosión
%
23/06/00 10? (3/4/98)*Reversos 4445,0 293,0 0 6,59 444,5 100
23/06/00 10? (3/4/98)*? Normal 4510,0 392,0 0 8,69 451,0 100
†OEV: Ovas embrionadas vivas
‡ OEM: Ovas embrionadas muertas
Zootecnia Trop., 21(1):27-41. 2003: Masculinización de la trucha arco iris, Oncorhynchus mykiss, para obtener descendencia todas hembras en
un criadero venezolano. Hilda R. Bastardo1* y Sara B. Sofía B.
Cuadro 4. Relación de sexo de la progenie de las
truchas del grupo experimental y del control.
Tratamiento Relación de sexo
Grupo experimental 30? :0?
Grupo control 16? :14?
POLIPLOIDIZACIÓN
 Choques Térmicos
 Disminución de Temperatura: Próximos a 0ºC, baja efectividad
 Incremento de Temperatura: Entre 10 y 15 grados de
temperatura por cortos periodos de tiempo (10 a 15 min.),
utilizados en salmónidos, hasta 90% de efectividad
 VENTAJA: Efectivo y aplicable masivamente
 Choques de Presión: Igual periodo de aplicación, entre 6000 a
7000 lb/pilg2, por periodos cortos de tiempo (5 y 8 min.).
 VENTAJA: Efectivo y aplicable masivamente
 Tratamiento Químico: Inhibe la formación del 2do corpúsculo
polar y la primera división celular. Se utiliza Citocalacina B, DMSO
(Dimethyl sulfoxide)., Colchicina. Utilizado en salmonidos.
 DESVENTAJA: Toxico y poco aplicable masivamente
MEIOSIS I
MEIOSIS II
1RA DIVISIÓN
MITÓTICA
TRIPLOIDE
TRIPLOIDE
TETRAPLOIDE
POLIPLOIDIZACIÓN
POLIPLOIDIZACIÓN
POLIPLOIDIZACIÓN
Manipulación
Cromosómica
Triploidización de
Trucha Arcoriris
Triploidización de
Trucha Arcoriris
Triploidización de
Trucha Arcoriris
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
62 66 70 74 78 82 86 90 94 98 102 106 110 114 118 122
SEMANAS
PESO(gr)
Triploides Diploides
POLIPLOIDIZACIÓN
POLIPLOIDIZACIÓN
POLIPLOIDIZACIÓN
Se basa en el aprovechamiento de energía
 Triploides o Tetraploides:
 VENTAJAS:
• Gónadas poco desarrolladas con muy pocos oocitos desarrollados.
• Distribución de las ventas a lo largo del año con una mejor planeación de la
producción anual.
• Carne de mejor calidad.
• Estériles transfieren más energía al crecimiento que a los tejidos
reproductivos.
• Más potencial en el margen de ganancia
• Crecimiento comparable durante el ciclo completo de vida con poblaciones
regulares
• Uso más eficiente y productivo de las instalaciones de crianza al remover los
peces reproductores innecesarios.
• Peces apropiados para regresar al medio ambiente sin impacto genético.
 DESVENTAJAS:
• Individuos esteriles
• En cada producción se debe de aplicar método
• Tasa de efetibilidad baja
Manipulación Genética
 Genética Cuantitativa (Selección): Permite la
modificación del acervo genético, alterando frecuencias
genéticas respecto a uno varios caracteres fenotípicos,
para que los valores promedio vayan cambiando.
 Ingeniería Genética: Técnicas que actúan sobre el
ADN, se llevan acabo técnicas de coloración, enzimas
de restricción, ADN recombinante, etc

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  • 1. Manipulación Genética: Triploidización, Reversión Sexual, Ginogénesis y Androgénesis M.Sc. Guillermo Alvarez galvarezbj@yahoo.es Profesor Universidad Nacional Mayor de San MarcosUniversidad Nacional Mayor de San Marcos Facultad de Ciencias BiológicasFacultad de Ciencias Biológicas Dpt. de Biología Molecular y GenéticaDpt. de Biología Molecular y Genética Curso: Genética AnimalCurso: Genética Animal
  • 2. Genética y AcuiculturaGenética y Acuicultura Biodiversidad Introducción y transferencia de especies Sistemas de Producción Aplicación de la genética
  • 5. Acuicultura: Producción de China y resto del mundo, 1950-2001FAO, 2003
  • 6. Acuicultura en el Perú PRODUCE 2008
  • 11. Manipulación Genética  Hibridación: Es la cruza de individuos favoreciendo o afectando la heterosis, de acuerdo a la variación de la media de los caracteres determinados. Los caracteres más usados con incremento de la sobrevivencia, tasa de crecimiento, etc.  H. Intra-específica: Cruzamiento entre individuos de la misma especie  H. Inter-específica: Cruzamiento entre individuos de diferentes especies
  • 12. Manipulación Genética  Manipulación Cromosómica: Considerándose a los organismos normales como diploides, la manipulación cromosómica induce la formación de individuos con set cromosómicos mayores a lo normal (poliploides = variación numérica cromosómica)  Androgénesis:  Ginogénesis:  Triploidización:  Reversión sexual:
  • 13. Reversión Sexual REVERSIÓN SEXUAL FEMINIZACIÓN MASCULINIZACION DIRECTA INDIRECTA DIRECTA INDIRECTA Se hace un tratamientoSe hace un tratamiento de hormonas conde hormonas con estrógenos oestrógenos o ginógenosginógenos para inducir lapara inducir la feminizaciónfeminización de una puestade una puesta o un ejemplaro un ejemplar Se hace un tratamientoSe hace un tratamiento de hormonas conde hormonas con estrógenos oestrógenos o ginógenosginógenos para inducir lapara inducir la feminizaciónfeminización de macho (XY) yde macho (XY) y Producir unProducir un super machosuper macho Se hace un tratamientoSe hace un tratamiento de hormonas conde hormonas con andrógenos paraandrógenos para inducir lainducir la masculinizaciónmasculinización de una puesta o unde una puesta o un ejemplarejemplar Se hace un tratamientoSe hace un tratamiento de hormonas conde hormonas con andrógenos paraandrógenos para inducir lainducir la masculinizaciónmasculinización de una hembra (XX)de una hembra (XX) Que al cruzarla conQue al cruzarla con Una hembra (XX) daráUna hembra (XX) dará 100% descendientes100% descendientes de hembra (XX)de hembra (XX)
  • 14. Reversión Sexual  La reversión de hembras para obtener neomachos es por la administración de la hormona 17-alfa-metiltestosterona  Administración >>> primeros meses de vida  Machos se cruzan con hembras normales  Huevos fecundados se triploidizan  Se obtiene hembras
  • 17. Hibridación Hybridization in four closed thelycom penaeus spp and morphology of juvenile offprings Nippon Suisan Gakkaishi 57(7), 1285-1292
  • 18. Manipulación cromosómica (Producción de Monosexos)  Androgénesis: Desarrollo de individuos a partir de óvulos SIN CARGA GENÉTICA MATERNA (organismos sin madre) fertilizados con esperma normal.  De origen paterno.  Ovas con (UV, ganma, X) + semen normal = Machos Haploide.  Ginogénesis: Desarrollo de individuos a partir de óvulos maternos (organismos sin padre) fertilizados con espermatozoides sin carga genética paterna.  De origen materno.  Ovas normales + semen con (UV, ganma, X) = Hembra Haploide.  Ovas haploide + shock térmico = Hembra Diploide.  Ovas tetraploides + semen con (UV, ganma, X) = Hembra Diploide * También se utiliza shock térmicos y presión
  • 21. Masculinización de la trucha arco iris, Oncorhynchus mykiss Cuadro 3. Características reproductivas del cruce entre hembras normales por hembras masculinizadas y su control. Fecha Cantidad y tipo de cruce Total ovas incubadas OEV† OEM‡ Fertilidad % Fecundidad, (ovas/hembra) Eclosión % 23/06/00 10? (3/4/98)*Reversos 4445,0 293,0 0 6,59 444,5 100 23/06/00 10? (3/4/98)*? Normal 4510,0 392,0 0 8,69 451,0 100 †OEV: Ovas embrionadas vivas ‡ OEM: Ovas embrionadas muertas Zootecnia Trop., 21(1):27-41. 2003: Masculinización de la trucha arco iris, Oncorhynchus mykiss, para obtener descendencia todas hembras en un criadero venezolano. Hilda R. Bastardo1* y Sara B. Sofía B. Cuadro 4. Relación de sexo de la progenie de las truchas del grupo experimental y del control. Tratamiento Relación de sexo Grupo experimental 30? :0? Grupo control 16? :14?
  • 22. POLIPLOIDIZACIÓN  Choques Térmicos  Disminución de Temperatura: Próximos a 0ºC, baja efectividad  Incremento de Temperatura: Entre 10 y 15 grados de temperatura por cortos periodos de tiempo (10 a 15 min.), utilizados en salmónidos, hasta 90% de efectividad  VENTAJA: Efectivo y aplicable masivamente  Choques de Presión: Igual periodo de aplicación, entre 6000 a 7000 lb/pilg2, por periodos cortos de tiempo (5 y 8 min.).  VENTAJA: Efectivo y aplicable masivamente  Tratamiento Químico: Inhibe la formación del 2do corpúsculo polar y la primera división celular. Se utiliza Citocalacina B, DMSO (Dimethyl sulfoxide)., Colchicina. Utilizado en salmonidos.  DESVENTAJA: Toxico y poco aplicable masivamente
  • 23. MEIOSIS I MEIOSIS II 1RA DIVISIÓN MITÓTICA TRIPLOIDE TRIPLOIDE TETRAPLOIDE POLIPLOIDIZACIÓN
  • 29. Triploidización de Trucha Arcoriris 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 62 66 70 74 78 82 86 90 94 98 102 106 110 114 118 122 SEMANAS PESO(gr) Triploides Diploides
  • 32. POLIPLOIDIZACIÓN Se basa en el aprovechamiento de energía  Triploides o Tetraploides:  VENTAJAS: • Gónadas poco desarrolladas con muy pocos oocitos desarrollados. • Distribución de las ventas a lo largo del año con una mejor planeación de la producción anual. • Carne de mejor calidad. • Estériles transfieren más energía al crecimiento que a los tejidos reproductivos. • Más potencial en el margen de ganancia • Crecimiento comparable durante el ciclo completo de vida con poblaciones regulares • Uso más eficiente y productivo de las instalaciones de crianza al remover los peces reproductores innecesarios. • Peces apropiados para regresar al medio ambiente sin impacto genético.  DESVENTAJAS: • Individuos esteriles • En cada producción se debe de aplicar método • Tasa de efetibilidad baja
  • 33. Manipulación Genética  Genética Cuantitativa (Selección): Permite la modificación del acervo genético, alterando frecuencias genéticas respecto a uno varios caracteres fenotípicos, para que los valores promedio vayan cambiando.  Ingeniería Genética: Técnicas que actúan sobre el ADN, se llevan acabo técnicas de coloración, enzimas de restricción, ADN recombinante, etc