1.- Hibridación
La producción de semillas híbridas es resultado del cruzamiento de dos líneas genéticamente distintas. Para ello se requiere obtener primeramente las líneas progenitoras, las que pueden ser líneas puras o híbridos.
Líneas puras:
Por línea pura entenderemos a una línea vegetal con un nivel de homocigosis cercano al 100%, lo que garantiza una alta homogeneidad del material y, además, que sus caracteres estén fijados de tal forma que se transmitan sin alteración de generación en generación. Lo anterior, no ocurre en forma natural en las especies alógamas. En éstas, su forma de fecundación cruzada favorece la heterocigosis por lo que no se cuenta con poblaciones naturales de líneas puras en estas especies. Así, para obtener líneas puras en especies como el maíz, se requiere de la intervención del hombre. La principal forma de obtener líneas puras es mediante procedimientos de autopolinización reiterados en al menos 7 generaciones sucesivas. Estos procedimientos se realizan en centros especializados y, básicamente, consisten en fertilizar a una mazorca con polen de la misma planta. Se deben seguir estrictos protocolos para evitar fecundaciones con polen distinto.
Figura N° 1 Esquema de autopolinización (A) procedimiento de autopolinización manual (B).
Adicionalmente, las líneas puras pueden ser obtenidas por medios biotecnológicos. En la actualidad un método de creciente utilización es el de generación de plantas “doblemente haploides”. Este método parte de células vegetales haploides (se emplean gametos) a los cuales se les altera su reproducción de forma de generar una duplicación de su material genético. De esa forma una célula haploide da origen a una diploide en donde la homocigosis es máxima.
Incremento de líneas puras:
Los incrementos de línea, sean éstas convencionales o estériles, van a constituir los semilleros de categoría Básica o Pre-Básica. En maíz nunca una línea pura será certificada en categoría Certificada.
Los incrementos de líneas puras en maíz normalmente son de polinización libre entre los individuos de la línea. Es decir, no existe despanoje porque todas las plantas son de la misma línea que se quiere incrementar.
En el campo veremos que todas las plantas son iguales y que todas presentan panojas. En este sentido, no existe mucha diferencia con la producción de maíz para consumo. Eso sí; las plantas de líneas puras son mucho más débiles y las superficies de producción de semilla Línea Pura son normalmente pequeñas (1 há. o menos).
Figura 2: vista general de un incremento de Línea Pura.
Como se puede ver en este caso:
- Todas las plantas son iguales.
- Todas emiten polen en forma normal.
En el caso de incrementos de Líneas Puras con macho esterilidad citoplasmática (ME o MS por su sigla en inglés de Male Sterility), se podría presentar el siguiente dilema: ¿“Cómo incrementar la Línea, manteniendo su pureza, si es que por definición se trata de una línea que no produce polen? Esto es un problema, ya que si se cruza con otra línea pura que sí emita polen estaríamos perdiendo la pureza de la línea pura original que queríamos incrementar
La solución a este dilema viene dada por la utilización de líneas isogenéticas, idénticas a la línea ME. Las cuales son idénticas a nivel de núcleo pero difieren en la información de organelos citoplasmáticos. Esta línea isogénetica se conoce como el “mantenedor” de la línea original ME. Dado que por herencia materna la información genética de los organelos citoplasmáticos pasa directamente a la descendencia. La línea resultante mantendrá su esterilidad citoplasmática.
Figura 3: Esquema de incremento de línea estéril con macho esterilidad citoplasmática.
Las líneas estériles se suelen identificar con la sigla ms (“male sterility”), la que se coloca al final del nombre o código de la misma. Esta sigla puede ir acompañada de una letra que identifica el tipo de macho esterilidad citoplasmática usado. Los tipos más usados a nivel mundial son “C”,”S” y “E”
En los semilleros de incremento de líneas estériles es posible advertir las hileras de la Línea Estéril ME e hileras del mantenedor. En ambos casos las plantas tienen sus panojas, pero sólo las del mantenedor emiten polen en forma normal.
Figura 4: vista general de un semillero de incremento de línea Macho Estéril.
Cabe también la posibilidad de que algunas panojas emitan polen (“rompimiento de esterilidad”), en bajas cantidades, muchos de estos granos de polen son inviables. Los granos normales de polen son esféricos y opacos bajo la lupa, mientras los granos inviables se observan rugosos y cristalinos.
Es importante diferenciar los casos en que alguna planta de la línea ME se encuentre emitiendo polen en forma normal de aquellos casos en que esto ocurra forma parcial o imperfecta. En el primer caso se denominan “shedder” y pueden tener dos orígenes:
- Plantas fuera de tipo de fertilidad normal.
- Plantas del mismo tipo, pero de la versión mantenedora.
En el caso que la emisión sea parcial se denomina breaker. Los breaker siempre son del tipo y se asume que una interacción genotipo - ambiente gatilla la restauración parcial de la fertilidad y la consecuente emisión parcial de polen. Por lo general, la mayor parte de este polen no es viable pero además es normal que su emisión ocurra retrasadamente respecto del momento de receptibilidad de las sedas. Las panojas breaker se distinguen porque su antesis no sigue un patrón normal.
Figura 5 Panojas con esterilidad ME (A) Breaker (B) y Shedder (C).
