Un equipo de investigadores de la Unidad Integrada INTA-Unnoba trabaja en
la puesta a punto de la técnica para producir líneas de maíz dobles
haploides (DH). Un avance importante en la investigación pública que
permite reducir el costo y el tiempo de los procesos de mejoramiento
genético.
jueves 13 de junio de 2019
Obtener una nueva variedad vegetal no es una tarea sencilla. Según el tipo
de cultivo y las características que se deseen incorporar, es un proceso
que puede llevar alrededor de 10 años entre su obtención y correspondiente
registro. Sin embargo, el aumento en la demanda de alimentos, sumado a la
necesidad de producir semillas de mejor calidad, más rápido y con mejor
adaptación a las diferentes condiciones ambientales, plantea un nuevo
desafío.
Con el avance de la tecnología, desde hace unos años, empresas
internacionales dedicadas a la multiplicación de semillas utilizan la
tecnología de doble haploides (DH) para obtener líneas genéticas puras, en
menor tiempo, incorporando además mayor resistencia a enfermedades, mejor
calidad e, incluso, atributos novedosos que no existen en un cultivo
convencional.
Con el objetivo de facilitar el acceso de instituciones públicas y
pequeñas y medianas empresas semilleras a esta tecnología, la Unidad
Integrada INTA-UNNOBA (Universidad Nacional del Noroeste de Buenos Aires)
trabaja en la puesta a punto de una técnica in vivo para producir maíces
doble haploides (DH). Un método que permite reducir el costo y el tiempo
de los procesos de mejoramiento genético para obtener nuevas líneas
endocriadas del cultivo, que luego se combinan para obtener los híbridos
comerciales.
Gerardo Giomi es biotecnólogo y, en el marco de la Unidad Integrada del
INTA en Pergamino –Buenos Aires–, trabaja en el protocolo para la
obtención de líneas haploides duplicadas en maíz.
"Los tiempos que requiere desarrollar, evaluar e inscribir una nueva
variedad son una limitante para que los criaderos de semillas de pequeña
escala puedan mantenerse actualizadas en el sector y tener competitividad
en el mercado", expresó Giomi y reflexionó: "Esta tecnología permite
acortar los tiempos en el mejoramiento".
Un "doble haploide" (DH) es un genotipo que se forma cuando las células
haploides –son las que contienen un solo juego de cromosomas n=10, en el
caso del maíz– experimentan un proceso, espontáneo o inducido
artificialmente, de duplicación cromosómica 2n=20, es decir, se recupera
la cantidad de cromosomas normal de las células.
"Una de las principales ventajas de la tecnología DH es que acorta el
ciclo de mejoramiento de manera considerable", indicó Giomi y aclaró:
"Hace posible que en dos o tres generaciones podamos tener líneas
totalmente homocigotas –mayor pureza genética– en comparación con el
proceso convencional de desarrollo de líneas endogámicas que puede tardar
hasta nueve generaciones, es decir, 4 o 5 años utilizando las
contraestaciones".
Ahora bien, ¿cómo se obtienen semillas haploides duplicadas de maíz? De
acuerdo con Giomi, la técnica in vivo se basa en tres pasos: primero, se
seleccionan semillas haploides. Luego, las plántulas haploides germinadas
son tratadas con un producto químico que interrumpe el proceso normal de
división celular y duplica el número cromosómico, en comparación con la
cantidad que posee el maíz diploide. En el tercer paso, se realiza la
autofecundación de estas plantas y se producen líneas de maíz 100 %
homocigotas en todos sus genes.
"Esta técnica de producción de haploides duplicados se instaló como el
procedimiento estándar de producción de líneas homocigotas en maíz dentro
de las grandes compañías internacionales", afirmó Giomi.
La explicación sobre la dificultad en el uso de esta técnica son varias.
Por un lado, se necesita contar con personal capacitado e instalaciones
especiales para el tratamiento y los cuidados intensivos de las plantas.
Por otro, sólo algunas líneas de maíz mejoradas para tal uso, las líneas
inductoras, tienen la capacidad de promover la formación de semillas
haploides.
Las líneas inductoras disponibles públicamente para realizar la técnica in
vivo sólo producen hasta un 3 % de semillas haploides de origen materno y
tienen una mala adaptación a nuestra región maicera. "Todo esto limita el
acceso a esta tecnología", manifestó Giomi.
En el grupo de mejoramiento genético de maíz del INTA en Pergamino,
Guillermo Eyherabide y Erika Mroginski trabajan en el desarrollo de
germoplasma de maíz y comenzaron con el mejoramiento de una línea
inductora que pueda adaptarse a las condiciones agroclimáticas de la
región.
"Trabajamos en el cruzamiento de diferentes híbridos experimentales para
obtener un inductor adaptado al clima de la región central de la
Argentina, que conserve su capacidad de generar semillas haploides y
exprese coloración púrpura en todos sus tejidos", expresó Mroginski.
Mroginski: "Trabajamos en el cruzamiento de diferentes híbridos
experimentales para obtener un inductor adaptado al clima de la región
central de la Argentina, que conserve su capacidad de generar semillas
haploides y exprese coloración púrpura en todos sus tejidos".
La coloración púrpura es una característica importante en el inductor
debido a que, al ser utilizados como polinizadores, las semillas generadas
también expresarán una coloración que permitirá la identificación visual
de simientes con embriones haploides, que de otra forma serían
indistinguibles. "Además, existen inductores con otros marcadores
biológicos útiles para la identificación de embriones haploides, como el
alto contenido de aceite", apuntó Giomi.
En esta misma línea, Antonio Díaz Paleo –jefe del Laboratorio de
Biotecnología del INTA Pergamino– busca, mediante determinación molecular,
acelerar el mejoramiento de materiales inductores.
"Los inductores poseen caracteres genéticos asociados con su capacidad de
generar más cantidad de semillas haploides", expresó Díaz Paleo y explicó:
"Año tras año realizamos el análisis molecular de una población con
capacidad de inducción de haploidía para identificar y seleccionar
aquellos individuos que posean los alelos –versiones de un gen–
importantes para nosotros".
Esta es la primera experiencia documentada sobre la obtención de líneas
haploides duplicadas de origen materno en condiciones de cría a campo en
Pergamino –Buenos Aires– y "para nosotros es un gran paso", manifestó Díaz
Paleo.
"Si bien sabemos que aún nos falta una parte del camino por recorrer, la
técnica de duplicación cromosómica adaptada es eficiente", acentuó Giomi
quien advirtió que el entrenamiento en la identificación visual de
semillas haploides es un paso fundamental que nos permitiría aumentar
considerablemente la capacidad de obtención de líneas HD, junto con la
utilización de plantas que posean mayores tasas de inducción de semillas
haploides.
Asimismo, Giomi destacó el esfuerzo del trabajo coordinado entre el INTA y
la UNNOBA, mediante la Unidad Integrada de Pergamino, con el objetivo de
poder ofrecer un servicio de generación de líneas DH a todas las empresas
del sector semillero sin excepción. "Se amplían las expectativas de
crecimiento y de competitividad y, también, es una oportunidad para
afianzar lazos entre el sector público y privado", analizó.
技术能够加快玉米新线的发展
集成INTA-UNNOBA单位的研究人员的工作原理在本领域的调谐，以产生双玉米系单倍体
（DH）。一个重要的公共研究是向前降低了成本和时间的养殖过程。
周四2019年6月13日
获得植物新品种并不是一件容易的事。根据作物的种类和特性所需的一体化，它是一个
可以把他们的准备和相应的记录之间的10年左右的过程。然而，增加的粮食需求，再加
上需要以生产出更优质的种子，更快，更好地适应不同的环境条件，提出了新的挑战。
随着科技的进步，在过去的几年中，使用遗传线纯，在较短的时间技术的双单倍体
（DH）国际公司从事种子繁殖，同时融入了更多的抗病能力，更好的质量和，即使新的
属性不以常规作物存在。
为了方便进入公共和小型和中型种子公司这项技术的机构，整合INTA-UNNOBA（西北布
宜诺斯艾利斯国立大学）单位工程上的技术在体内的发展产生双重鸡眼单倍体（DH）。
一种减少的过程的成本和时间用于培育新自交系培养，然后将其组合以获得商业杂种。
赫拉尔Giomi是biotecnólogo和，集成单元INTA羊皮纸，布宜诺斯艾利斯下，在协议工
作用于获得单倍体的玉米品系重复。
"开发，评估和注册一个新的品种所需的时间为小规模种子繁育的限制因素可以保持在
行业更新和具有市场竞争力，说：" Giomi心里想："这项技术缩短了倍的改善"。
A"双单倍体"（DH）是形成当含有单组染色体的N = 10，在玉米的情况下，-are单倍体
细胞它们经历的过程，自发的或人工诱导的，染色体重复基因型为2n = 20，即，回收
的细胞的染色体正常的量。
"其中一个DH技术的主要优点是，它缩短显著改善循环，" Giomi说和说："它使两家三
代人，我们已经完全纯合株系基因，更高纯度相比，常规开发过程自交系可以采取多达
九个代，即，4或5岁使用contraestaciones"。
现在，玉米单倍体如何种子获得的重复？根据Giomi，体内技术是基于三个步骤：第
一，单倍体种子被选择。然后单倍体发芽籽苗与破坏细胞分裂的正常过程和染色体数目
加倍，相比于具有与二倍体玉米量的化学治疗。在第三步骤中，自交这些植物进行和
100％玉米品系的纯合发生在所有的基因。
"这种生产技术的双单倍体安装了作为产生大量的国际公司内玉米自交系的标准方法
"，Giomi说。
在使用这种技术难度的解释有很多。在一方面，你需要有受过培训的人员，并进行治疗
和重症监护设备的专用设施。此外，只有某些改进的玉米品系用于这种用途，诱导
线，具有促进单倍体种子的形成的能力。
可用公开感应线进行体内技术只产生高达母系起源的单倍体种子的3％，并有一个贫穷
的适应我们的maicera区域。 "这限制访问这一技术，" Giomi说。
在基团玉米育种INTA在羊皮纸（Pergamino），吉列尔莫Eyherabide和Erika
Mroginski的它们都致力于开发玉米种质并开始改善的诱导线可适于在该区域农业气候
条件。
"我们在不同的实验杂交种的杂交工作，以获得适合于阿根廷中部地区，保留有其产生
单倍体种子，并表示在所有组织紫色着色能力的气候电感，" Mroginski说。
Mroginski："我们在不同的杂交实验的交叉适应于阿根廷中部地区，保留有其产生单倍
体种子，并在所有组织中表达的紫色着色能力的气候电感的工作。"
紫色是在电感器的一个重要特征，因为作为传粉者使用时，种子生成也表达了着色，使
种子的视觉识别与单倍体胚，否则将无法区分。 "此外，存在与诸如高油含量的生物标
志物用于识别单倍体胚，有用的其它试剂电感器" Giomi说。
本着同样的精神，安东尼奥·迪亚兹古头生物INTA羊皮纸的实验室谋求通过分子的决
心，加速感应器材料的改进。
"该电感具有相关联的遗传性状他们产生单倍体种子，更多的量的能力"迪亚兹古
说："年复一年，我们开展了人口能够诱导haploidía识别和选择那些谁拥有个人的分子
分析一个gen-重要的-versions等位基因为我们"。
这是在羊皮纸（Pergamino）布宜诺斯艾利斯场饲养条件获得单倍体母系起源重复行和
第一记录的经验"对我们来说是一个很大的进步，"迪亚斯说古。
"虽然我们知道，我们还是有一点的路要走，基因复制的技术适应高效" Giomi强调谁警
告说，在单倍体种子的视觉识别训练是一个基本的步骤，使我们能够显著增加容量HD获
得线，通过使用具有单倍体种子的诱导率较高的植物一起。
Giomi也由综合部羊皮纸种子部门提供服务的代DH系的所有公司无一例外的目的突出的
INTA和UNNOBA之间协调工作的力度。 "增长和竞争力它扩大，也期望是加强公共和私营
部门之间关系的机会，"他分析。