Todas las características de las plantas están determinadas en el genoma, es decir la información genética contenida en los cromosomas que constituyen la dotación haploide –sólo un juego de cromosomas– de una especie está organizada en unidades funcionales denominadas genes

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE FILOSOFIA, LETRAS Y
CIENCIAS DE LA EDUCACION
CARRERA DE PEDAGOGIA EN LAS
CIENCIAS EXPERIMENTALES: QUIMICA Y
BIOLOGIA
GENOMA VEGETAL
FRANCISCO SASI

2. Genoma vegetal
¿ Que es
genoma?
Tamaño, que es muy
variable entre los genomas
nucleares vegetales
Naturaleza y
disposición de sus
secuencias repetidas
Su contenido génico
Presencia de rastros de
antiguas duplicaciones
y polipolidizaciones

4. GENETICA VEGETAL
La genética llamada
ciencia de la herencia
es rama central entre
las ciencias biológicas
La genética
descubriendo los
principios en que se
basa la herencia en
los seres vivos y la
variación entre ellos
y sus descendientes
ah contribuido mucho
al progreso de las
ciencias biológicas,
aclarando muchos
relacionados con el
origen y evolución de
especies
¿QUÉ ES GENETICA?

5. GENETICA VEGETAL
Ciencia de la herencia
que estudia cambios en
las plantas
Además de estudiar los
métodos que pueden
emplearse para la
obtención de nuevas
variedades en las
plantas cultivadas
y para la mejora de
los tipos existentes
Investiga el modo de
manifestarse o
modificarse los
caracteres de mayor
interés agronómico o
industrial
las plantas más
importantes y el
modo de conducir la
mejora de estas
plantas en relación a
cada uno de ellos

6. El estudio y la
observación de los
fenómenos de la
herencia nos
permiten reconocer
que hay variación
entre organismos de
la misma especie,
raza o variedad
Pero asimismo nos
ayuda a reconocer que
características varían
únicamente debido a
la herencia y cuales
varían por causa de la
acción reciproca o
interacción de la
herencia y el medio
ambiente

7. Las variaciones que
hemos hecho
referencia han ido
apareciendo
gradualmente a través
de las edades debido a
cambios súbitos en el
material genético que
se les denomina
mutaciones
las cuales han
producido
gradualmente
el proceso de
la evolución de
las especies

8. REVOLUCIÓN GENÉTICA
Desde el redescubrimiento
de las leyes de Mendel la
mejora de las plantas de
cultivo dejó de ser
meramente empírica y se
convirtió en científica
Las variedades se
seleccionan por
ciclos de
polinización
Se han ido creando
variedades selectas que
han terminado
desplazando a las
antiguas
cruzada (hibridación)
y selección

9. Por ejemplo, el trigo de invierno es
prácticamente la única variedad
empleada en Occidente para la
fabricación del pan.

10. Luego vino la
introducción de la
mecanización en la
agricultura, junto con la
aplicación de productos
químicos (fertilizantes,
plaguicidas, herbicidas)

11. La Revolución Verde
(años 60), con sus
nuevas variedades
híbridas y sus prácticas
intensivas con abonos y
pesticidas llevaron a
grandes aumentos de
producción en muchos
países que antes tenían
graves problemas de
suministros de alimentos
(China, India, partes de
Latinoamérica)

12. Estamos entrando en una nueva era de la agricultura,
de la mano de las nuevas biotecnologías (BT), con un
papel central de la genética molecular. Ello se ha
debido a un auge espectacular de los conocimientos
básicos de biología vegetal y a la aplicación de las
técnicas de Ingeniería Genética (I.G.).

14. MANIPULACIÓN GENÉTICA EN PLANTAS
Son muchos los alimentos
genéticamente modificados
(transgénicos) que se
producen y consumen
diariamente.
Ejemplos de ello son el
maíz, el arroz, la soja o las
fresas.
Uno de los primeros ejemplos
de esta manipulación es el
triticale, un cereal sintético que
fue creado por el hombre
mediante el cruce de trigo y
centeno

15. Presenta resistencia
y tolerancia a la
acidez del suelo
desfavorable, en
particular con
referencia a la
toxicidad del
aluminio.
son bastantes
tolerantes al déficit
hídrico pudiendo
cultivarse en las
zonas clasificadas
como
ecológicamente
marginales para el
cultivo de trigo.

16. Ventajas de la manipulación genética
Probabilidad de
uso de genes que
no podían ser
obtenidos por
hibridación.
Posibilidad de
introducción de
un gen
específico, sin
necesidad de
cruzamientos.
Posibilidad de
disminución
tiempo requerido
para el desarrollo
de un nuevo
cultivo.
Disminuir el
costo de
producción y el
uso de los agro-
químicos.

17. La resistencia a las
plagas de insectos y
enfermedades, lo
que lleva a reducir
las aplicaciones de
herbicidas.
Mejora la calidad
de los alimentos y
el rendimiento.
La tolerancia a
factores bióticos y
abióticos, ayudando
a estabilizar la
producción anual.
El uso de tierras
marginales, ya que
grandes extensiones
de tierra en todo el
mundo han sido
marginadas debido a
la excesiva salinidad
y la alcalinidad.
La producción de
vacunas, anticuerpos,
proteínas y productos
farmacéuticos
derivados de plantas
transgénicas, con
mayor producción,
mejor acceso y buen
precio.

18. Desventajas de la manipulación genética
Las técnicas de procesamiento genéticos sólo tienen la
capacidad para introducir uno o pocos genes.
Alteración en la expresión de otros genes de la planta.
Capacidad limitada para la regeneración de la especie.
Eleva el costo de las semillas.
Aparición de alergias en personas susceptibles.
Aumento de plagas y de microorganismos resistentes
y/o agentes patógenos.

19. Contaminació
n de
variedades
locales
mantenidas
por los
agricultores.
Contaminació
n de los
productos
naturales
como la miel.
Disminución
de la
diversidad en
el cultivo.
Aumento de
la
vulnerabilidad
genética.

20. Dependencia de los
agricultores a las empresas
productoras de semillas.
Productividad e
incertidumbre sobre los
precios de los
productos transgénicos.
Potenciación de los
efectos de sustancias
tóxicas, ya que muchas
plantas tienen
sustancias tóxicas
naturales para
defenderse, y cuando
están genéticamente
manipulados, los
niveles de estas toxinas
pueden aumentar.

21. Riesgos de la tecnología
Los nuevos híbridos, para determinar la presencia
de secuencias transgénicas, así como de efectos
imprevistos debidos al silenciamiento genético y las
mutaciones inducidas por la transformación
• susceptibilidad a
enfermedades
• acumulación de
toxinas
• aumento de la
producción de
alérgenos
• cambios en la
composición
nutricional

22. • Se pretende que la expresión
génica y el efecto del gen se
mantengan localizados, por lo
que no se pretende que el
constructo genético
preparado y utilizado se
repliqe en la célula receptora
Agro-infiltración “sensu stricto”:

23. Agro-infección:
• La intención es dispersar el
transgénico por toda la planta,
hacia casi todos los tejidos, pero
sin que se integre en el ADN
vegetal. Para esto, además del gen
de interés, el constructo contiene
una secuencia viral que permite su
replicación en todas las células
infectadas.

24. Cambios imprevistos y riesgos:
• El constructo génico puede dispersarse por la planta,
debido a las secuencias de Agrobacterium
• La alteración de genes debido a efectos de posición o a
secuencias presentes en el constructo génico podría
ocasionar efectos negativos sobre el rendimiento de la
planta, sobre el medio y sobre la biodiversidad, así
como sobre su seguridad como alimento.

25. • La liberación accidental de Agrobacterium
modificadas genéticamente puede causar la
contaminación con material vegetal infiltrado que
ha sido descartado o eliminado, o simplemente
por vertidos procedentes del laboratorio,
invernaderos o parcelas experimentales.

26. Nucleasas de Dedos de Zinc (ZFN)
El objetivo es ser capaces de modificar la secuencia de ADN para
eliminar, sustituir o insertar secuencias de ADN en lugares
predeterminados del genoma.
Mutagénesis dirigida por oligonucleótidos (ODM)
• El objetivo es crear cambios pequeños y predefinidos en sitios muy
específicos de los genes, ya sea para cambiar la función del producto
génico es decir, induce un cambio del ADN (mutación)
• Esto puede ocasionar a su vez cambios o pérdida de función de las
proteínas.

27. • Cisgénesis e intragénesis
Transgénesis, por lo que se requiere una caracterización
molecular completa y un análisis de riesgos exhaustivo,
incluyendo ensayos de alimentación.
• Metilación de ADN dependiente de ARN (RdDM);
Modificar genéticamente la planta, introduciendo un gen
que dé lugar a un ARN. Es decir, la producción y
acumulación de toxinas y alérgenos, disminución del
contenido nutricional, susceptibilidad a enfermedades.

28. Injerto: de púa o yema no modificada genéticamente
en patrón modificado genéticamente (y vice versa)
• El objetivo de utilizar un patrón modificado
genéticamente es obtener injertos que puedan
beneficiarse de las características
• El injerto es una técnica habitualmente utilizada en
plantas leñosas desde hace más de 2000 años, que se
utiliza habitualmente en árboles frutales, rosalesy
viñas. El injerto de vegetales es más reciente y se
utiliza fundamentalmente en tomates y sandía, pero
también en pepino y berenjena.