Transgénesis

Se han desarrollado diversos proyectos para la obtención de melón transgénico, uno de ellos es el proyecto realizado por Carlos Muñoz Schick y Humberto Prieto E. el cual  lleva por titulo Caracterización molecular de aislamientos locales del virus del mosaico de la sandía tipo II (WMV-II) y transformación genética de melón utilizando genes quiméricos. Este proyecto fue financiado por FONDECYT 19950017 en chile, el cual se desarrollo entre 1995 - 1998

El Virus del Mosaico de la Sandía Tipo II (WMV-II) es un Potyvirus que infecta diversas cucurbitáceas, entre ellas melón, afectando severamente su calidad y por ende limitando su mercado internacional. En Chile, este virus se encuentra distribuído en una amplia zona correspondiente al sector central y central-norte, zona donde además se concentra la principal producción de melón del país. Entre las estrategias más utilizadas para la obtención de variedades mejoradas en cuanto a la resistencia/tolerancia a patologías virales está la introducción de secuencias genómicas virales en la planta, explotando el fenómeno conocido como "Protección Conferida", el que se debe a dos mecanismos fundamentales: la "Protección Cruzada" y la "Protección Derivada del Patógeno.

Con el propósito de obtener variedades de melón mejoradas en cuanto a sus características de resistencia/tolerancia, se realizó la caracterización molecular del WMV-II presente en Chile y se clonó el gen correspondiente a la proteína de la cápside (CP), se expresó en un modelo bacteriano como péptido de fusión y finalmente se elaboraron las construcciones necesarias para la transformación de dos variedades de melón con este gen.

El estudio molecular mostró que el aislamiento chileno de WMV-II corresponde a una partícula de morfología flexo-filamentosa de aproximadamente 750 nm de largo, con dos proteínas cuantitativamente principales de 32 y 66 kDa. El análisis de la secuencia del gen de la CP de WMV-II mostró una alta similitud con otras cuatro secuencias reportadas anteriormente. Esta secuencia se expresó en E. coli HB101 como proteína de fusión y además se manipuló considerando los requerimientos para su posible expresión en melón, utilizando construcciones binarias. Estas construciones se utilizaron para transformar las variedades de melón "Honey Dew "y "Jumbo Hales Best" utilizando A. tumefaciens y biobalística. Se logró la producción de 16 plantas transgénicas, evaluadas para la presencia del gen de la CP mediante PCR. Se ha logrado hasta el momento la aclimatación y salida a invernadero de 2 clones transgénicos, con un total de 20 plantas, que se evaluaron en un ensayo biológico de dasafío para infección por WMV-II. Los resultados mostraron que se obtuvo plantas resistentes, tolerantes en distinto grado y sensibles a la infección. Tanto las plantas transgénicas sensibles como los controles silvestres, tras un mes y medio de infección presentaron serios problemas de sobrevivencia, en comparación con aquellas resistentes y tolerantes con fenotipo de recuperación, que lucieron saludables tras este período de infección. A la fecha, los clones transgénicos generados se encuentran en etapa de producción de semillas en invernaderos de bioseguridad para el análisis de la segregación y estabilidad del transgén.

En la actualidad, algunos de estos clones transgénicos se han multiplicado y evaluado en condiciones de invernadero bajo la supervisión y autorización del CALT (Comité Asesor de Liberación de Transgénicos, del Servicio Agrícola y Ganadero).

 Referencias:

http://www.inia.cl/biotecnologia/proyectos/platina/FONDECYT_19950017.htm

Técnica de polinización manual

La polinización manual no es de las más fáciles porque las flores del melón son muy pequeñas, y  el 80 % de las flores hembras abortan naturalmente. Al ser la polinización manual aún menos eficaz que la polinización por los insectos, no hay que esperar obtener más del 10 ó 15% de éxito.

El proceso consiste en ligar por la tarde las flores macho y hembra que se abrirán al día siguiente por la mañana. La ligadura se efectúa en la extremidad de la flor. Utilizando cinta adhesiva. Es aconsejable ligar al menos dos flores macho por cada flor hembra que haya que polinizar.

Al día siguiente por la mañana las flores macho son recogidas, liberadas de su ligadura y se quitan sus pétalos. La cinta adhesiva de la flor hembra es seguidamente quitada con cuidado. Si una u otra flor, una vez liberada de la ligadura, no se abre totalmente y naturalmente, es que no está “madura”: por lo tanto no puede ser utilizada para el proceso de polinización manual. La polinización es efectuada embadurnando el polen de las flores macho sobre el estigma de la flor hembra. Cuando la polinización se efectúa correctamente, hay que volver a cerrar con cuidado la flor hembra rodeándola delicadamente de cinta adhesiva. Por ultimo se debe marcar  alrededor del pedúnculo de la flor con un lazo bastante flojo para reconocer cuales fueron polinizadas manualmente.

Se aconseja efectuar esta polinización manual lo más pronto posible. En efecto las polinizaciones manuales efectuadas al final de la mañana, con mucho calor tienen pocas probabilidades de ser coronadas de éxito, debida a que el polen se ha calentado y fermentado y ya no es viable.

Referencia:

http://www.liberterre.fr/gaiagnostic/semillas/melon.html

Biotecnología

Se han realizado proyectos de investigación basados en el mejoramiento  genético de melón, mediante la aplicación de técnicas de biotecnología moderna, los cuales se han llevado a cabo en el Laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales y Manipulación Genética de Plantas, y en el Laboratorio de Plantas Tropicales y Salud Humana, ambos del Departamento de Ingeniería Genética de Plantas del Cinvestav-IPN, del campus Guanajuato en Mexico, principalmente se enfoca en la creación de melones con una vida prolongada de anaquel, una mayor calidad del fruto y un contenido incrementado de vitaminas tales como el ácido fólico, y nutrientes.

Al conocer los genes determinados para ser manipulados, se altera su expresión con el fin de obtener resultados deseados, uno de ellos es la regeneración in vitro (figura 2), y otro es la manipulación genética (figura 3).

El melón con el que se cuenta en los Laboratorios de Cultivo de Tejidos Vegetales y Manipulación Genética de Plantas, y en el de Plantas Tropicales y Salud Humana, se desarrollado para una variedad específica (HoneyBrew) del melón tipo Inodorus (según Núñez- Palenius et al.; resultados no publicados); sin embargo, se ha demostrado que puede ser aplicado con bastante éxito a cualquier variedad de melón recalcitrante (plantas que no se han podido transformar genéticamente) a la manipulación genética mediante biotecnología. Estos resultados abren la oportunidad de manipular genéticamente cualquier variedad de melón e insertar el o los genes deseados para mejorar la calidad del fruto, aumentar la producción, obtener plantas tolerantes a factores bióticos (enfermedades y plagas), y a factores abióticos (exceso o escasez de agua, salinidad, altas y bajas temperaturas, entre otros). 

REFERENCIA

http://www.conacyt.mx/comunicacion/revista/215/Articulos/Alternativa/Alternativa3.html

Proceso de Mejoramiento Genético

En el caso específico de la especie Cucumis melo L a pesar de ser una planta alógama  desde el punto de vista del mejoramiento genético se maneja como una planta autógama, impidiendo el cruzamiento libre de esta especie a través del  sellado de las flores, ya que de esta forma se produce un mayor avance en los programas de mejoramiento.

Los principales métodos para crear nuevos cultivares en especies autógamas son: introducción, selección e hibridación.

Los métodos de selección aplicados son la selección en masa  y la selección de líneas puras. La selección en masa se utiliza cuando  existe un grupo de plantas similares en apariencia, se seleccionan y se cosechan mezclando semillas y posteriormente  se siembran en otra generación.

Una línea pura no es más que una progenie descendiente únicamente por autofecundación de una planta individual homocigótica, los representantes de una línea pura son todos idénticos en cuanto a sus características. La selección de líneas puras se practica en poblaciones segregantes después de la hibridación artificial de dos variedades.

El método de hibridación consiste en cruzar dos variedades o líneas puras   y seleccionar en la descendencia los segregantes que contengan la combinación de las mejores características de los progenitores.

Las técnicas de hibridación se explotan ampliamente y permiten introducir distintos genes que rigen caracteres interesantes en las plantas. 

La importancia de la recopilación del material vegetal radica en la necesidad por parte del mejorador de disponer de suficiente variabilidad genética; para ello es necesario poseer una colección con amplia variabilidad en sus genotipos, que incluya variedades autóctonas y variedades mejoradas. Posteriormente se procede a la caracterización de los diferentes genotipos, teniendo en cuenta los caracteres de interés agronómicos.

Una vez caracterizados se procede a la elección de los genitores para realizar los cruzamientos; una vez que contamos con la semilla se procede a la comparación de híbridos obtenidos con los híbridos comerciales; después de realizada la comparación se eliminan aquellos que muestren poco interés.

En los dos años siguientes, los híbridos seleccionados se comparan con los comerciales en uno o dos ambientes y de acuerdo al análisis estadístico se seleccionan los más prometedores. En caso de que se haya introducido alguna resistencia se realizaran las pruebas pertinentes para demostrarla.

REFERENCIAS

http://www.utm.mx/~temas/temas-docs/ensayo3t19.pdf