Departamento de Mejora Genética Vegetal Grupo de Investigación en Biotecnología Vegetal - Conacyt

Departamento de Mejora Genética Vegetal
 Grupo de Investigación en Biotecnología
                 Vegetal
Beneficiaria del “PROGRAMA DE ESTANCIAS CORTAS DE
VINCULACIÓN DE CIENTÍFICOS Y TECNÓLOGOS” del Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT)

      Periodo de la estancia: diciembre de 2017 a marzo de 2018
                          Córdoba-España

Proyecto “DESARROLLO DE UN SISTEMA DE
ANDROESTERILIDAD MASCULINA EN TRIGO”

       Lorena Beatriz Areco Ayala

      Tutor: Dr. Antonio Martín Muñoz

INTRODUCCION
 Producción de trigo híbrido

Establecimiento sistema de
producción de trigo híbrido    Muy costoso!!

       Vigor híbrido suficiente???

Cytoplasm male sterility (CMS)

   Cytoplasm Male Sterility (CMS) es un rasgo de herencia materna
    que resulta de la incompatibilidad entre los genes nucleares y
    citoplasmáticos (Laser y Lestern, 1972).

Resultado de una                                  Polen no
incompatibilidad entre el núcleo                  viable
y el citoplasma                                   Fertilidad
                                                  femenina

 Interés principal                Producción de semillas híbridas

Núcleo de una
                          Citoplasma
spp (sp
                          de otra spp
comercial)
                                                    Frecuente en aloplásmicos

               +                        =   spp 2   spp 1
                                                             Aloplásmica
                                                             androestéril
 Núcleo spp1
                      Citoplasma spp2

  Genes restauradores Rf
   de la spp donante del                             Restauración fertilidad
         citoplasma

       Rf         +                     =   spp 2    spp 1    Aloplásmica
                                                       Rf     restaurada
   Rf en núcleo          Aloplásmica
     de spp1             androestéril

Sistema msH1

     Utiliza citoplasma de Hordeum
     chilense Roem. et Schultz
     (2n=2x=14, Hch Hch)

Cebada silvestre     Fuente de esterilidad

La restauración de la fertilidad de trigo en citoplasma
           de H. chilense está asociada con la adición del
                         cromosoma 6HchS

         Identificar cromosomas de H. chilense                                           Cromosoma
          portadores    de   genes    restauradores   y                                   acrocéntrico
          caracterizar a nivel molecular, citológico y
          microsporogénico, las líneas androestériles y
          restauradas generadas

*Castillo, A; Rodríguez-Suarez, C; Martín, AC; Pistón, F. Contribution of Chromosomes 1HchS and 6HchS to Fertility
Restoration in the Wheat msH1 CMS System under Different Environmental Conditions
*Martín, AC; Atienza, SG; Ramírez, MC; Barro, F; Martín, A. 2010. Molecular and cytological characterization of an
extra acrocentric chromosome that restores male fertility of wheat in the msH1 CMS system

OBJETIVOS

   Familiarizarse con las técnicas de laboratorio
    utilizadas para el sistema CMS
   Comprender las aplicaciones citogenéticas y el
    uso de los marcadores moleculares dentro del
    sistema CMS

ENSAYOS DE LABORATORIO

Localización de los ensayos
        realizados

    Invernadero
    Laboratorio de Marcadores Moleculares I

Material vegetal

 Lineas   F1 androesteriles provenidas de cruzas
 AABBHH    (H. chilense) X AABBRR (Secale cereale)

Acumulación y fijación de cromosomas en
    estadio de Metafase para conteo
             cromosómico

42 cromosomas

42 +1 cromosoma

Extracción de ADN

Fijación de material para
  observación meiótica

Terminando Anafase II,   Metafase II con 6
Profase II
                en Telofase II y         bivalentes
                 formación de
                  microsporas

PCR,
Visualización de PCR
Purificación de ADN

CONCLUSIÓN

   La fijación de cromosomas en estadio de
    metafase es utilizada para la observación y el
    conteo diario de cromosomas con el objeto de
    encontrar variaciones en la cantidad y las
    anomalías de cromosomas, buscando obtener un
    gen restaurador de la fertilidad, dentro del
    sistema msH1. El uso de marcadores moleculares
    es para la verificación de la obtención del gen de
    interés

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
   Laser, KD; Lestern, NR. 1972. Anatomy and cytology of microesporogenesis in cytoplasmic male sterile
    anngioesperms. Botanical Review. 38, 425-454
   Martín, A; Alvarez, JB, Martin, LM, Barro, F; Ballesteros, J. 1998. The development of tritordeum: a
    novel cereal for food processing. Journal of Cereal Science 30 (1999) 85–95
   Martin, A; Alvarez, LM; Barro, F; Ballesteros, J. 1999. The development of Tritordeum: a novel cereal
    for food processing. Journal of Cereal Science. 30: 85-95
   Martin, AC; Atienza, SG; Ramírez, MC; Barro, F; Martín, A. 2008. Male fertility restoration of the
    wheat in Hordeum chilense cytoplasm is associated with 6HchS chromosome addition. Australian
    Journal of Agricultural Research. 59: 206-213.
   Martin, AC; Atienza, SG; Ramirez, MC; Barro, F; Martin, A. 2009. Chromosome engineering in wheat to
    restore.male fertility in msH1 CMS sytem. Molecular Breeding. 24: 397-408
   Martin, AC; Atienza, SG; Ramírez, MC; Barro, F. Martin, A. 2010. Molecular and cytological
    caracterization of an extra acrocentric chromosome that restores male fertility of wheat in the mnH1
    CMS system. Theor. Appl. Gnet. 121, 1093-1101

AGRADECIMIENTOS

AGRADECIMIENTOS

MUCHAS GRACIAS !!