Producción de individuos haploides

Question 1

¿Qué son la ginogénesis y la androgénesis?

Answer 1

La producción de haploides in vitro a partir de gametos femeninos o masculinos respectivamente

Question 2

¿Qué es la ginogénesis?

Answer 2

La estimulación in vivo o in vitro de una oosfera o sinérgida para que crezca sin ser fertilizada

Question 3

¿Qué es la androgénesis?

Answer 3

La estimulación in vitro de un núcleo generativo o vegetativo de un grano de polen para que crezca hasta obtener un individuo haploide sin fertilizaciṕon

Question 4

¿Dónde se obtienen con regularidad individuos haploides mediante androgénesis?

Answer 4

Se dan más fácilmente en algunas semillas, especialmente en angiospermas. En concreto, Solanáceas, crucíferas, gramíneas y ranunculáceas

Question 5

¿Qué métodos poseemos para realizar la androgénesis in vitro?

Answer 5

Cultivo de anteras o cultivo de pólen

Question 6

¿Qué son las anteras?

Answer 6

Porción terminal del estambre que contiene polen en los sacos polínicos

Question 7

¿De qué maneras se puede proceder la esterilización para el cultivo de anteras?

Answer 7

Se pueden esterilizar los capullos florales aun cerrados o esterilizar los estambres cerrados aislados de flores abiertos

Question 8

¿QUé diferencia el cultivo de anteras directo e indirecto?

Answer 8

Directo: se diferencia directamente el grano de polen
Indirecto: se desarrolla callo a partir de grano de polen y posteriormente se desarrolla embrión o vástago adventicio

Question 9

¿Dónde se ha realizado la mayor parte de la investgación en cultivo de anteras?

Answer 9

Anteras aisladas sobre medio líquido o sólido

Question 10

¿Cuáles son los factores de cultivo de las anteras?

Answer 10

• Material inicial
• Pretratamiento
• Estadio de desarrollo de la anetra

Question 11

¿Qué hay que tener en cuenta para elegir el material inicial para cultivo de anteras?

Answer 11

• Plantas sanas y vigorosas
• depende familia, especie o incluso variedad
• En cereales son mejores tallos 1º que laterales (excepto en arroz)

Question 12

¿Cómo es el pretratamiento para el cultivo de anteras?

Answer 12

Bajas temperaturas 4-8 ºC aplicadas a las yemas florales jóvenes o a las anteras
Aplicación de ethrel sobre las yemas cerradas
Incisión en la parte superior de la inflorescencia o incluso corte en la pared de la antera

Question 13

¿Por qué se aplica frío en el pretratamiento?

Answer 13

Estimula la androgénesis. El frío consigue que la división de la microspora forme 2 núcleos idénticos en lugar de uno generativo y otro vegetativo

Question 14

¿Qué hay que tener en cuenta para elegir un estadio de desarrollo adecuado?

Answer 14

El mejor momento es cuando los granos de polen no se han dividido por 1º vez. Aunque no siempre la primera división se corresponde con un estadio morfológico y el desarrollo microsporas periferia atrasado respecto a centro

Question 15

¿Cómo es el medio de cultivo de las anteras?

Answer 15

• Medio líquido o con sistema de doble placa
• Sacarosa 2-4%
• Nutrientes minerales según el medio (Medio MS modificado o medio de macronutrientes de Nitsch
• pH 5,8 antes autoclavado
• No se añaden fitorreguladores para evitar formación de callo desde tejidos diploides

Question 16

¿Cómo es el cultivo de anteras cuando el medio es líquido?

Answer 16

Las anteras se deben de mantener en flotación y los granos de polen que se liberan originan embriones en el fondo de la placa

Question 17

¿En qué consiste el método de la doble placa?

Answer 17

Anteras en una capa fina de medio líquido, sobre placa de agar con carbón activo

Question 18

¿Cuál es la función del carbón activo?

Answer 18

Adsorbe las sustancias tóxicas (polifenoles etc que dan color marrón a anteras descompuestas) y adsoorbe ABA (inhibe enbriogénesis)

Question 19

¿Cómo es la técnica del cultivo de anteras?

Answer 19

• En placas Petri con medios adecuados se colocan las anteras a razón de 5 anteras por 10 mL de medio
• Temperatura 28ºC día/22ºC noche
• Irradiación 0.8 Wm⁻²

Question 20

¿Qué ocurre con el polen de estas anteras cultivadas?

Answer 20

Suele desarrollarse multinucleado, abortando la mayoría posteriormente, y suele efectuar pocas divisiones en el cultivo¿?

Question 21

¿Qué ocurre con las microsporas?

Answer 21

Puede formar un callo o segmentarse y originar un proembrión multicelular, que eventualmente desarrolla un embrión y una planta haploide¿?ª

Question 22

¿Qué tipo de cultivo de anteras desarrolla más problemas y por qué?

Answer 22

El desarrollo indirecto. Porque suelen generarse quimeras/mezclas de niveles de ploidía y, frecuentemente, los haploides no pueden competir con los tejidos diploides

Question 23

¿Qué tejidos diploides hay en la antera?

Answer 23

Tejido conectivo, tapete, septum y pared de la antera

Question 24

¿Cuáles son las causas de las quimeras/plantas con diferentes niveles de ploidía?

Answer 24

a) Endomitosis
b) Fusión núcleos idénticos dentro de una microspora haploide
c) Regeneración del septum y de la pared de la antera
d) Duplicación espontánea del haploide
e) Aberraciones durante la meiosis

Question 25

¿Qué es la endomitosis y qué tejidos origina?

Answer 25

Replicación cromosómica no acompañada de división. Origina diploides y tetraploides homocigotos

Question 26

¿Cómo se pueden generar triploides homocigotos?

Answer 26

Fusión de 2 núcleos idénticos dentro de una microspora haploide (x+x=2x, 2x+x=3x…)

Question 27

¿Cómo se pueden generar individuos 2n heterocigóticos en cultivo de anteras?

Answer 27

Regeneración del septum y de la pared de la antera

Question 28

¿A qué da lugar la duplicación espontánea del haploide durante el cultivo de anteras?

Answer 28

Diploides homocigóticos

Question 29

¿Qué ventajas presenta el cultivo de granos de polen?

Answer 29

a) Regeneración diploides limitada al eliminar septum, pared de la antera y tapetum
b) Antera no actúa como barrera en el transporte de nutrientes del medio a los granos de polen
c) elimina ABA y toxinas al prescindir de la antera
d) disminuye la formación de quimeras al evitar la formación de callo a partir de las anteras
e) frecuentemente se da transformación directa del polen en embrión por el aislamiento
f) más adecuado para investigar sobre mutaciones y manipulación directa
g) se observa mejor la formación de embriones que con anteras

Question 30

¿Cómo es la técnica de cultivo de granos de polen?

Answer 30

1. Yemas florales en estado fisiológico adecuado en recipiente saturado humedad 4-8ºC 3-5 días
2. Precultivo anteras en medio adecuado 4-7 días
3. Homogeneizador de Potter , filtrado con tamiz, centrífuga y decantar
4. Se siembra en caja petri con [glutamina] alto (500 mg/L)
5. Resto de aspectos similar al cultivo de anteras

Question 31

¿De qué está formado el gametofito femenino?

Answer 31

Saco embrionario que contiene oosfera, 2 sinérgidas y 3 antípodas (o + en gramíneas)

Question 32

¿Cómo son las células que contiene el saco embrionario?

Answer 32

Todas haploides y derivadas megaspora diploide

Question 33

¿Qué ventaja supone la ginogénesis?

Answer 33

haploides más estables genéticamente

Question 34

¿Cómo empleamos la pseudofertilización?

Answer 34

Irradiamos granos de polen para volverlos estériles y que estimulen la embriogénesis del gameto femenino

Question 35

¿Por qué es especialmente complicada la ginogénesis?

Answer 35

Ovario es una estructura delicada, pequeña y altamente hidratada

Question 36

¿Qué aplicaciones tiene la obtención de haploides?

Answer 36

1. Conseguir homocigosis rápidamente
2. Obtener híbridos-F1 lo más puros posibles
3. Trabajar con plantas poliploides a un nivel de ploidía menor
4. Estudio de mutaciones
5. Hibridación somática
6. Mutagénesis en mejora vegetal
7. Transformación genética
8. Producción de plantas homogaméticas
9. Generar poblaciones de mapeo genético

Question 37

¿En qué plantas tiene importancia conseguir la homocigosis rápidament?

Answer 37

1. Alógamas que suelen tender a la heterocigosis (obtención homocigotos por autofecundación complicada por endogamia)
2. Plantas de polinización cruzada obligatoria (dioicas o con autoincompatibilidad)
3. Plantas con fase juvenil muy larga

Question 38

¿Por qué nos puede interesar trabajar con plantas poliploides a un nivel de ploidía menor?

Answer 38

Facilita estudio herencia y combinación caracteres deseables

Question 39

¿Cómo se utilizan los haploides en mutagénesis y transformación genética?

Answer 39

Se obtiene la mutación en un locus/la transformación y se obtiene el gen/transgen en homocigosis tras duplicación cromosómica con colchicina

Question 40

¿Qué interés tiene la producción de plantas homogaméticas?

Answer 40

La androgénesis produce solo individuos masculinos. Se pueden obtener supermachos (espárragos) cuando haya un interés.

Question 41

¿Para qué se generan poblaciones de mapeo genético?

Answer 41

Las Recombinant Inbred Lines (RILS). Las poblaciones de mapeo con el mayor contenido de información son las obtenidas por cruzamiento entre 2 individuos homocigotos contrastantes. Estas poblaciones presentan un continuo de variabilidad genética entre los dos progenitores y son especialmente adecuadas para quantitative trait loci (QTLs)