Genetica Del Platano

PLATANO (Musa paradisiaca)

Presentado por: Jader De Jesús Álvarez Acosta Jorge Ortega Peña Cindy Altamiranda Cordero Victor Ruiz artinez

Pro!esor: "#$%& %'P"("A CAAC)O "ng* Agr+nomo, P-*D*

$."V%R'"DAD D% C/RDO0A 1AC$&(AD D% C"%.C"A' A#R2CO&A' PRO#RAA D% ".#%."%R2A A#RO./"CA A#RO./"CA O.(%R2A, CO&O0"A 3456

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$niversidad de C+rdo7a

CONTENIDO RESUMEN........................................................................................4 Pala7ras claves:**************************************************************************************************************6 INTRODUCCIÓN................................................................................5 OBJETIVO GENERAL..........................................................................6 OBJETIVOS ESPECÍFICOS..................................................................6 MATERIALES MATERIALES Y MÉTODOS............................................................ MÉTODOS............................................................ ......7 ...... 7 ORIGEN GEOGRÁFICO.......................................................................8 ORIGEN GENÉTICO............................................................................ GENÉTICO............................................................................  OBTENCIÓN DE !ÍBRIDOS Y CLASIFICACIÓN DEL GÉNERO MUSA………. ……………….…………. "# ESPECIES DIFERENTES E$ISTENTES................................................."% N&MERO DE CROMOSOMAS '%N Y N(..............................................."% NIVEL DE PLOIDÍA EN LA ESPECIE...................................................."% N&MERO DE GENES IDENTIFICADOS....... IDENTIFICADOS.................................................") ..........................................") EJEMPLO DE CARACTERES CUALITA CUALITATIVOS Y CUANTITA CUANTITATIVOS........ TIVOS..... ...... ...... ...") ") POLINI*ACIÓN................................................................................"4 FUENTES GENÉTICAS DE INTERÉS ECONÓMICO EN LA ESPECIE.........."4 PROGRAMAS DE MEJORAMIENTO DE PLATANO ………………….. …………………………."5 FHIA..........................................................................................."5 EMBRAPA....................................................................................."5 JAMAICA.......................... JAMAICA............................................. ....................................... ........................................ ....................................... ................... "6 CIRAD-FLHOR..................... CIRAD-FLHOR......................................... ....................................... ....................................... .................................... ................ "6 CRBP.........................................................................................."6 IITA............................................................................................"7 GRÁFICA DEL MAPA GENÉTICO O MOLECULAR.................................."7 FRUCTIFICACIÓN............................................................................"8 RESULT RESULTADO Y DISCUSION................ DISCUSION................................................................ ................................................ "8 CONCLUSIÓN.................................................................................." RECOMENDACIONES.......................................................................%# REFERENCIAS.................................................................................%"

8


Área: #en9tica Agrcola

PLATANO (Musa paradisiaca)

6


RESUMEN %l g9nero usa es muy antiguo y muc-as de las especies presentes en 9l son utilizadas tanto en la alimentaci+n -umana como en la animal* &a secci+n %umusa !orma parte de la gran diversidad del g9nero, contiene la mayora de los 7ananos y pl;tanos comesti7les* %l meistentes para determinar el grado de varia7ilidad entre las di!erentes po7laciones* &os m9todos 7asados en la mor!ologa permiten analizar los distintos rasgos o7serva7les ?!enotipos@ entre las plantas* 'in em7argo, los an;lisis citogen9ticos y moleculares o gen9tico 7io=umico permiten analizar las di!erencias entre los cromosomas, las protenas o el AD. de las plantas* %stos estudios com7inados 7rindan una meisten como vestigios de las !lores originales* &os pl;tanos siempre se cocinan antes de consumirse y poseen un contenido de almid+n mayor =ue el de las 7ananas* &os pl;tanos se clasi!ican en dos grupos: 1renc- y )orn, los cuales di!ieren en si las partes masculinas de las in!lorescencias est;n presentes o no* Am7os grupos producen una cantidad de !rutos menor por planta =ue las =ue producen las 7ananas*

Palabras claves: citol+gico, !ungosa, codominante, partenocarpia, triploidia, isoenzim;tico, %umusa, citogen9tica, -eterosis, polipeptdicas, -i7rido*

B


INTRODUCCIÓN %l pl;tano es el cuarto cultivo m;s importante del mundo, es considerado un producto 7;sico y de e>portaci+n, !uente de empleo e ingresos en numerosos pases en desarrollo* %l producto =ue entra en el comercio internacional es el procedente de los pases latinoamericanos y del Cari7e, entre los cuales se encuentra Colom7ia* Parece pro7a7le =ue el -om7re -aya utilizado el pl;tano a lo largo de su -istoria en el Asia 'udoriental, este uso estuvo 7asado en pl;tanos muy antiguos, diploides comesti7les de la usa acuminata, el primero y decisivo paso en la evoluci+n del pl;tano comesti7le !ue el origen de la partenocarpia y desaparici+n de la semilla de la usa acuminata* &os cam7ios posteriores se 7asaron en la -i7ridaci+n de * acuminata con * 7al7isiana y la aparici+n de caracteres triploides y tetraploides entre los productos, en t9rminos generales parece ser =ue los grupos -7ridos se originaron alrededor del ;rea principal de evoluci+n* As, los pl;tanos A0, AA0, y A00 son caractersticos de la "ndia y parece e>istir un segundo centro de diversi!icaci+n de los tipos AA0 y A00 en las 1ilipinas* %sto pareciera indicar =ue en estos pases los grupos -7ridos se originaron mediante cruzamientos de la usa 7al7isiana local con linaterior de las !ormas comesti7les de usa acuminata desde un centro, en alguna parte de alasia, acompañada de -i7ridaci+n y de la aparici+n de caracteres poliploides*




OBJETIVO ENERAL

Conocer las di!erentes caractersticas desde un punto de vista gen9tico =ue presentan las especies de pl;tano y analizar la importancia =ue tiene la implementaci+n de t9cnicas de me
OBJETIVOS ESPEC!"ICOS 

Conocer los orgenes geogr;!icos y gen9ticos de las especies de pl;tano, al igual =ue el número de cromosomas, número de genes y nivel de ploidia*



encionar la manera por la cual se da el origen de los !rutos de estas variedades y como se da la perpetuaci+n de la especie*



Analizar la importancia =ue tienen las variedades me



MATERIALES # M$TODOS Algunos de los materiales utilizados !ueron los siguientes:      

&i7ros de consulta ?0i7lioteca universidad de c+rdo7a@ Computador con acceso a internet )o
'e realiz+ una revisi+n 7i7liogr;!ica acerca de la gen9tica del pl;tano, consultando en artculos pd! y p;ginas Ge7 en el &a7oratorio de 0iometra ?1acultad de Ciencias Agrcolas@ $niversidad de C+rdo7a, en el cual todos los integrantes de grupo se reunieron para 7uscar in!ormaci+n del tema ya mencionado* Comenzamos tomando la in!ormaci+n m;s relevante so7re el tema, la cual !ue de7atida y plasmada en -o
H


ORIEN EORÁ"ICO

%l pl;tano se origin+ en Asia eridional y se conoce en el mediterr;neo desde el año B4 cuando la especie lleg+ a las islas canarias en el siglo IV desde all !ue llevado a Am9rica en el año 5B5 ?"n!oagro, 344B@* %s la !ruta m;s consumida en el mundo* %l sur del &ago de aracai7o es una regi+n platanera por e>celencia en Venezuela, por su clima tropical, ri=ueza del suelo y la tradici+n =ue se mantiene por -erencia !amiliar, su cultivo se realiza en parcelas, conucos y -aciendas* &os pl;tanos grandes se llaman patacones la calidad de los pl;tanos del 'ur del &ago permite distinguirlos de otros pl;tanos, por su tamaño, su consistencia m;s suculenta y carnosa, con sa7or m;s dulce* &as m;s antiguas re!erencias relativas al cultivo de pl;tano proceden de la "ndia, donde aparecen citas en la poesa 9pica del 7udismo primitivo de los años B44 44 AC* Otra re!erencia encontrada en los escritos del 7udismo JataKa , -acia el año 8B4 AC sugiere la e>istencia, -ace 3*444 años, de un clon mutante muy parecido al Currar9, pues, -a7la de una !ruta tan grande como Lcolmillo de ele!anteL* %n el editerr;neo de los tiempos cl;sicos, el pl;tano s+lo se conoca de odas !ue descrito por eg;stenes, (eo!rasto y Plinio* (odos los autores parecen convenir =ue la planta lleg+ al editerr;neo despu9s de la con=uista de los ;ra7es en el año B4 D*C* %n el Á!rica !ue llevado de la "ndia, a trav9s de Ara7ia, y luego rum7o al sur, atravesando %tiopa -asta el norte de $ganda apro>imadamente en el año 5*844 D*C*, aun=ue no es del todo satis!actorio esta opini+n, pues, -ay evidencias de =ue -u7o un contacto 7astante prolongado con la !uente original de los clones por lo =ue su presencia es m;s antigua en el continente a!ricano* %l pl;tano !ue llevado a las "slas Canarias por los portugueses poco despu9s de 5*643 y de a- pas+ al .uevo undo, inici;ndose en 5*B5 una serie de introducciones de este cultivo*

M


ORIEN EN$TICO 'egún 'immonds, el pl;tano es un -7rido =ue de7e ser clasi!icado de la siguiente manera:

"a%&l&a: us;ceas '(er): usa Ser&e: %umusa *&br&+ac&,(: usa acuminata > usa 7al7isiana en la serie %umusa se distinguen los cultivares triploides derivados del cruce entre usa acuminata ?AA@ y usa 7al7isiana ?00@ =ue dan origen a las mus;ceas comesti7les m;s importantes: AAA: 0ananos como Cavendis- y #ros ic-el ?no -u7o -i7ridaci+n pero s poliploida@ AAB: Pl;tanos como Currar9 y Dominico ABB: #uineos como Cuadrado y Pelipita

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"&-ra /. Origen gen9tico del pl;tano ? Musa paradisiaca)

OBTENCIÓN DE *!BRIDOS # CLASI"ICACIÓN DEL $NERO MUSA %l o7
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Callimusa y R-odoc-lamys solo son de inter9s ornamental, ya =ue no producen !rutas comesti7les* Virtualmente, todas las variedades de 7anano y pl;tano cultivadas en la actualidad -an surgido de las especies del grupo %umusa* %sta secci+n es la m;s grande y la m;s propagada geogr;!icamente, con especies =ue crecen desde "ndia -asta el Pac!ico* &a secci+n contiene unas 55 especies pero la mayora de los cultivares proceden de solo dos, usa acuminata ?genoma A@ y * 7al7isiana ?genoma 0@* &a posi7ilidad de comer las !rutas maduras de * acuminata diploide ?AA@ ocurri+ como resultado de mutaciones* %l cruzamiento natural posterior entre estos diploides comesti7les y los progenitores silvestres dio como resultado la !ormaci+n de una progenie -7rida comesti7le y est9ril con los genomas A0, AAA, AA0, A00, AAA0,* %stos di!erentes grupos gen+micos istencia actualmente* &os estudios citol+gicos muestran =ue el genoma del Pl;tano est; constituido por 55 cromosomas, con un total de B44 a 44 millones de de pares de 7ases, es uno de los genomas m;s pe=ueños de todas las plantas cultivadas, y la mayora de las variedades son triploides* Por lo =ue solo un grupo reducido de los +vulos producidos por las !lores de las triploides son capaces de de ser !ertilizados si las !lores se polinizan con polen procedente de una especie o variedad diploide, la

descendencia ser; principalmente tetraploide* &a comparaci+n de los genomas de las variedades asi;ticas silvestres con la de cultivos a!ricanos, presentan un aspecto poco común acerca de los e!ectos en relaci+n a los agentes causantes de en!ermedades so7re la evoluci+n del genoma* %l grupo procedente de * acuminata comprende los pl;tanos comesti7les m;s antiguos, o7tenidas mediante la selecci+n de e
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entre * acuminata y * 7al7isiana, los -7ridos se evalúan, asignando un punta
Tabla /. Clasi!icaci+n del 9nero musa

&a 'ecci+n %umusa contiene la mayora de los 7ananos y pl;tanos comesti7les, y se admite =ue esta serie de poliploides se derivan de las dos especies salva
ESPECIES DI"ERENTES E0ISTENTES. &as variedades comerciales de pl;tano m;s cultivadas en Colom7ia son: )art+n, Dominico )art+n y Dominico* %'P%C"%' %I"'(%.(%' D% ’Musa paradisiacaFF     

usa paradisiaca ssp* sapientum var* 0rier usa paradisiaca ssp* sapientum var* #ran enana usa paradisiaca ssp* sapientum var* #ruesa palmera usa paradisiaca ssp* sapientum var* Jo-nson negra usa paradisiaca ssp* sapientum var* &acatan* Del grupo enano* %n la regi+n del Cari7e y 'uram9rica*

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N1MERO DE CROMOSOMAS 23N # N4. &os cultivares comerciales de pl;tano son (riploides: ?8>  88 cromosomas@ %stos no producen semillas ?partenocarpicos@ y el desarrollo de los !rutos no re=uiere del au>ilio de la polinizaci+n* A-ora e>isten otras 3n  33 cromosomas Q 6n  66 cromosomas

NIVEL DE PLOID!A EN LA ESPECIE. %n el pl;tano encontramos distintos niveles de ploidia dependiendo de la especie o -i7rido*

"&-ra 3. Di!erentes niveles de ploidia musa paradisiaca

N1MERO DE ENES IDENTI"ICADOS. Cient!icos !ranceses -an secuenciado el genoma del pl;tano, concretamente de la variedad conocida como pl;tano malayo 2Musa acuminata4* %n total -an identi!icado 8*B44 genes, es decir, 56*444 m;s =ue los seres -umanos* %l -ito supone un paso importante dado =ue se trata de un alimento 7;sico, considerado, adem;s, el principal cultivo !rutcula del mundo tanto en t9rminos de producci+n como de comercio*

EJEMPLO DE CARACTERES CUALITATIVOS # CUANTITATIVOS. TIPOS DE *ERENCIA # ENES 5UE DE"INEN CADA UNO. 26 EJEMPLOS4.

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Car8c9er cal&9a9&v)

Car8c9er ca(9&9a9&v)

Color de la nervadura del -az

.umero de manos por racimo

1orma del ;pice de la 7r;ctea

Peso del racimo

Color de la 7r;ctea e>terna

.umero de dedos por racimo

anc-as en la 7ase del peciolo

.úmero de -i
1orma del !ruto

Altura

Tabla 3. %
  

!ormaci+n de gametos no -ay via7ilidad =ue permita la uni+n de estos tampoco los principios de segregaci+n ni de distri7uci+n independiente pero tampoco es -erencia e>tranuclear o -erencia e>tracromos+mica

POLINI7ACIÓN

5B


&as !lores de los ;r7oles de pl;tano no re=uieren polinizaci+n ?!rutos partenocarpicos@* &as !lores polinizadas en realidad producen !rutos secos llenos de semillas =ue carecen de pulpa* &as !lores !emeninas !lorecen primero, en grupos llamados manos* Sstos producen la !ruta* &as !lores est9riles luego !lorecen, seguidas de las !lores masculinas, =ue producen el polen* %n la naturaleza, las aves mueven el polen de las !lores masculinas a las !lores !emeninas* &as variedades cultivadas de los ;r7oles de pl;tanos son polinizados en presencia de los ;r7oles de pl;tanos silvestres*

"UENTES EN$TICAS DE INTER$S ECONÓMICO EN LA ESPECIE %l meamen de la progenie se re=uiere, para lograr ganancias gen9ticas en el !uturo ?(enKovano et al, 5MMH@*%stos programas, destinados a la o7tenci+n de nuevas variedades de un cultivo, con caractersticas superiores a los e>istentes, re=uieren 7;sicamente de la utilizaci+n de la varia7ilidad gen9tica, como punto de partida para e!ectuar las com7inaciones de genes =ue resulten en las variedades deseadas* %l primer paso en el programa de meysporum@, poseer un racimo vertical y compacto, ser partenoc;rpico, tener !rutos tan grandes como la ploida permita y con polen su!iciente en las !lores masculinas ?'immonds, 5M@*

PRORAMAS DE MEJORAMIENTO DE PLATANO "*IA

5


%l Programa de meito de los UCavendis-, el o7
EMBRAPA %l programa de me
JAMAICA %l programa de meportaci+n para el comercio del Reino $nido, =ue tuviera 7uenas caractersticas agron+micas, resistencia a las razas 5 y 3 del al de Panam;, resistencia a la 'igatoKa amarilla y una adecuada vida de ana=uel ?"."0AP, 5MM8@* Posteriormente en 5M6 se !unda en Jamaica el U0anana 0reeding Researc- 'c-eme !inanciado por el #o7ierno 0rit;nico y la "ndustria 0ananera de Jamaica ?#onsalves, 5MH@* %n 5M4, todos los tra7a
CIRAD"L*OR

5


%l programa de meiones con di!erentes centros de investigaci+n propios o asociados =ue lo apoyan con estudios especializados o estrat9gicos tales como: caracterizaci+n molecular de germoplasma, cultivo de te
CRBP %l CR0P ?Centre de Rec-erc-es R9gionales sur 0ananiers et Plantains@ localizado en Camerún, inici+ su programa de meiste ?584 cultivares@* %l programa -a tenido siempre una cola7oraci+n muy estrec-a con el C"RAD1&)OR, especialmente en estudios 7;sicos de gen9tica y desarrollo de lneas -omocigotas diploides para ser utilizadas como padres en el cruzamiento 6> I 3>*

IITA %l programa de me I3>  8> I 3> y 6> I3>@*

RÁ"ICA DEL MAPA EN$TICO O MOLECULAR

5H


2Msa ;ara+&s&aca4

"&-ra <. apa gen9tico musa paradisiaca

"RUCTI"ICACIÓN &as !lores !emeninas no !ertilizadas en las variedades cultivadas producen !rutos despu9s de =ue la !lor de
RESULTADO # DISCUSION

5M


El cultivo del plátao a e!cala "udial e cuato a á#ea cultivada !e e!ti"a e $%&'(.(() *ectá#ea! + ,&%)./)& to0auale!1 de la! cuale! el ),2 e!tá cocet#ada! e pa3!e! del A4#ica1 u ,2 e el A!ia + el '$2 e A"5#ica Latia + Ca#i6e 7)%&&/.$,& to81 e dode Colo"6ia1 Co!ta Rica1 Ecuado#1 Paa"á1 Pe#9 + :ee;uela !o lo! p#icipale! p#oducto#e! 7FAO '&&'8. P#e!etado ca#acte#3!tica! e!peciale! de "e#cadeo co"ue! a ot#o! p#oducto! pe#ecede#o!  + di!t#i6uci>1 po# cuato e !u p#oce!o ite#viee "uc*o! p#oducto#e! + poco! "a+o#i!ta!1  de 6aao co##e!pode ap#oi"ada"ete al ' 2 del total de 4#uta! e el "udo1 la !upe#@cie cultivada e! de al#ededo# de &$&.&&& *ectá#ea!1 dode Idia + Ecuado# !o lo! "a+o#e! p#oducto#e! + epo#tado#e!1 #e!pectiva"ete. E!te cultivo cuado e! co @e! de epo#taci>. 7FAO '&&'8.

De los p;rra!os anteriores analizamos la importancia =ue tiene este cultivo a nivel mundial, siendo este uno de los principales alimentos =ue sacian las necesidades alimenticias de la po7laci+n glo7al por ello es necesario tener un conocimiento de la gen9tica vali9ndonos de di!erentes t9cnicas =ue metremadamente complicado con di!erentes niveles de ploida =ue aumentan la di!icultad del proceso, especialmente cuando el producto !inal es un triploide proceso de meiosis varia7le en algunas grupos, especialmente en el A00, lo =ue ocasiona progenies con di!erentes niveles de ploida, as como individuos aneuploides -i7ridaci+n interespec!ico, partenocarpia y esterilidad semillas recalcitrantes poco conocimiento de la -ereda7ilidad de muc-os de los componentes de la producci+n un largo ciclo vegetativo, entre otros* 'a7emos =ue a pesar de HB años de me
34


CONCLUSIÓN %l pl;tano es el nom7re de un ;r7ol =ue adem;s otorga la misma denominaci+n a su !ruto pertenece a la !amilia de las us;ceas, la cual incluye los pl;tanos comesti7les crudos ?usa cavendis-ii@, los 7ananitos o pl;tanos enanos ?usa > paradisiaca@ y los pl;tanos mac-os o para cocer ?usa paradisiaca@ Al pl;tano mac-o tam7i9n se lo conoce como Lpl;tano de guisar o -art+nL, m;s grande y menos dulce =ue el resto de variedades de su misma !amilia los genomas m;s importantes por su valor como alimento 7;sico como !uente de ingreso, son los genomas AAA, AA0 y A00 &os cultivos comerciales del pl;tano se caracterizan por ser triploides dando as como resultado !rutos partenoc;rpicos* De7ido a =ue el pl;tano es una de las !rutas m;s consumidas en el mundo al contar con una muy 7uena mezcla de energa, vitaminas y minerales, saciando las necesidades alimenticias y nutricionales de la po7laci+n glo7al, se -ace necesario poseer un conocimiento de la gen9tica del mismo con la !inalidad de me
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RECOMENDACIONES 

(ener en cuenta de manera e>acta la procedencia y la seguridad de la especie =ue se procede a me


Ampliar estudios com7inando di!erentes t9cnicas de avanzada en citogen9tica, gen9tica 7io=umica y molecular para la di!erenciaci+n de los genotipos y de esta manera o7tener me


Valerse de la utilizaci+n de transg9nesis y cisg9nesis en el meimo producci+n =ue com7ata de cierta manera los pro7lemas de -am7runa =ue presentan pases su7desarrollados*



'e de7e promover la varia7ilidad gen9tica de las especies Musa m;s resistentes para =ue de esta manera no sea vulnera7le a posi7les ata=ues de plagas o en!ermedades en un !uturo o7teniendo me
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RE"ERENCIAS  http://www.fao.org/docs/eims/upload/cuba/1047/cuf0103s.pdf.

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-ttp:YYmiami

Genetica Del Platano

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