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VARIACIÓN SOMACLONAL
GRUPO 1
Karina Quishpe
Magaly Zumba
Biotecnología Vegetal
VARIACIONSOMACLONAL
El cultivo in vitro representa estrés que desencadena procesos mutagénicos en el establecimiento del explante
Cambios genéticos ocurridos en plantas regeneradas
Que se transfieren a la progenie
involucra cambios en las plantas regeneradas .
Por esta vía es posible obtener variación, de origen nuclear y/o
citoplasmática.
usad
a
mejoramiento vegetal
VARIACION SOMACLONAL
• recuperar la variación genética natural de una variedad
• Resistencia a enfermedades.• Tolerancia a suelos acidos y
salinidad.
Generalmente
indeseable
Pero aparecen
variantes no
encontradas en la
naturaleza
Representan
ventajas
agronómicas
Mejora genética
Se requiere identificarlo para evitarse en casos que necesiten fidelidad genética
Es beneficioso en plantas con sistemas genéticos limitados y de base genética estrecha
micropropagación
Conservación de
germoplasma
Transformación de
plantas
FACTORES RELACIONADOS CON LA APARICIÓN DE VARIACIÓN SOMACLONALGenotipo
Los cambios dependen de
variaciones pre existentes en el
genotipo
Se producen por interacciones entre
el genotipo y el cultivo
Dependen también del nivel de
ploidía
Explante
Pueden deberse al quimerismo del
explante
Originan plantas genéticamente
diferentes
FACTORES RELACIONADOS CON LA APARICIÓN DE VARIACIÓN SOMACLONALVías de regeneración
La mayor cantidad de
variación proviene de
los callos
Su inducción altera
procesos celulares
Produce cambios
genómicos
Fuentes de inestabilidad
cromosómica
Naturaleza del callo
Los callos deben ser masas celulares
desdiferenciadas y desorganizadas
Experimentalmente muchas veces son masas
de órganos suprimidos o proembriones
FACTORES RELACIONADOS CON LA APARICIÓN DE VARIACIÓN SOMACLONALMedio de cultivo
Estado físico
• El comportamiento del explante cambia en medios sólidos o
líquidos
Temperatura
•Produce inestabilidad cariotípica y plantas albinas
Deficiencia de oxígeno
• La posición de las células difiere la exposición al oxígeno
Acumulación de metabolitos
FACTORES RELACIONADOS CON LA APARICIÓN DE VARIACIÓN SOMACLONALReguladores de
crecimiento
Generan inestabilidad debido a que
afectan la respiración, consumo de
azúcar y el control de la división celular
2-4 D induce a la desdiferenciación y el
aumento de la transcripción
*altera la cromatina
AIA ANA Y 2-4 D incrementan metilación
de citosinas
*puntos de mutación en el ADN
Deficiencia o exceso de minerales
Cambios en la
nutrición
Genotrofos
*líneas celulares
Diferente contenido
de ADN nuclear o
plasmático
FACTORES RELACIONADOS CON LA APARICIÓN DE VARIACIÓN SOMACLONALEdad del cultivo
Las variantes
aumentan en
cultivos
envejecidos o
plantas
obtenidas por
subcultivo
Se produce por
la pérdida de
totipotencialidad
debida a la
acumulación de
mutaciones y la
alteración de los
genes de
regeneración
Se establece el
número de
subcultivos
cuando se
conoce la
fidelidad
genética de la
planta
regenerada
CAMBIOS GENÓMICOS
Estrés ambientalAlteraciones a nivel
del ADN
DEPENDE de la
intensidad del estrés
Estado de
diferenciación celular
Produce Mutaciones puntuales Cambios de estructura o número de
cromosomas Activación de elementos genéticos
transponibles
DETECCIÓN DE LA VARIACIÓN SOMACLONAL
Marcadores Morfológicos
•Exámenes visuales
•Diferencias entre fenotipos normales y aberrantes
Nivel Fisiológico
•Observación de variantes con resistencia a enfermedades, herbicidas,
sales, acidez, etc.
•Condiciones de estrés fisiológico
Cariotipo
•Cambios en el número de cromosomas
•estructura
DETECCIÓN DE LA VARIACIÓN SOMACLONAL
Marcadores bioquímicos
• Análisis de isoenzimas que corresponden a los genes
expresados
• Estos son regulados por factores ambientales y
fisiológicos
Marcadores moleculares
•Detectan mutaciones en diferentes secuencias
•No son influenciados por el ambiente
• RAPD, AFLP Y microsatélites
IMPORTANCIA
Aumenta la ocurrencia de variabilidad en el mejoramiento de plantas,
Conservacion del germoplasma in vitro.
Para controlar el mecanismo que genera esa misma variacion.
Ventajas
Mejoramiento por mutaciones inducidas
Rápida para generar variabilidad
Elimina o mejora defectos
Son de reproducción sexual y vegetativa
Poco costoso
Desventajas
La variacion somaclonal puede causar una
variacion epigenetica por lo que no son utiles en
el fitomejoramiento ya que los cambios
epigeneticos no se transmiten meioticamente.
Escasa regeneración en cultivos largamente
cultivados
Regeneración limitada a genotipos específicos (a
veces poco interesantes)
APLICACIONES EN EL MEJORAMIENTO GENÉTICO
Mejoramiento
genético
Optimiza la
interacción
propia de los
genes
Logra
combinaciones
génicas óptimas
o superiores
Genera rápidamente variabilidad genética Puede eliminar defectos de cultivos previamente adaptados Tasa de mutación elevada El nivel de cambios no deseados es menor
REQUISITOS PARA SU EMPLEO COMERCIAL
Obtención de plantas por cultivo
de células o tejidos que se
analizan para la característica
deseada
Selección a nivel celular
Cultivar distintos explantos para
observar el comportamiento de
los callos condiciones de estrés
fisiológico
REQUISITOS PARA SU EMPLEO COMERCIAL
Selección directa
El agente de selección es
usado a concentraciones
dobles o triples
Selección en varios pasos
La concentración es
gradualmente
incrementada
La obtención de resistencia es posible si existeen la población original
VARIEDADES SOMACLONALESCOMERCIALESPapa Solanum sp.
Resistencia a Phytophthora infestans,
Alternaria solani, y colonización a
áfidos que transmiten virus
A través de cultivo de protoplastos
Provienen de suspensiones celulares
cromosómicamente variables del
cultivar
VARIEDADES SOMACLONALESCOMERCIALESPalma de aceite
5% de palmas derivadas de embriones
somáticos presentan anormalidades en su
desarrollo floral debido a la feminización de
las partes masculinas en
flores de ambos sexos.
El fenotipo variante alterado provee un
modelo original
la variación somaclonal cambia la expresión
de los genes que codifican directa o
indirectamente la estructura de la flor
