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autógama o alógama

de una especie, no depende de cómo y dónde pueda formar gametos, sino de cuáles de los gametos se unen entre si para constituir el cigote.

La diferenciación entre autógama y alógama tiene gran importancia, ya que los métodos de mejoramiento aplicables al grupo de plantas autógamas son, en su mayoría, diferentes de los que se aplican a las especies alógamas. La diferencia más importante entre estos dos grupos consiste fundamentalmente en la estructura genética de las poblaciones, es decir, a la endogamia o exogamia (alogamia) que presenten dichas poblaciones.

EI que una población sea homogénea o heterogénea y heterocigota u homocigota depende principalmente de la forma de reproducción de la especie; pero más bien, depende de la manera como se haya reproducido durante las últimas generaciones.

- Especies autógamas

Las especies autógamas son aquellas que se reproducen por autofecundación, es decir, los gametos que se unen para formar el cigote proceden de la misma planta.

Las poblaciones de plantas autógamas consisten, generalmente, en una mezcla de líneas homocigotas. La proporción de polinización cruzada natural dentro de las especies autógamas puede variar de 0 a 5%. Los siguientes son algunos ejemplos de plantas autógamas:

Cebada	Cacahuate	Tabaco
Arroz	Chícharo	Tomate
Trigo	Soya	Cítricos
Fríjol	Ajonjolí	Lino
Garbanzo	Café	Avena
Durazno	Trébol	Chile

Especies alógamas

Las especies alógamas son aquellas que se producen por medio de polinización cruzada, es decir, que los gametos (masculino y femenino) que se unen para formar el cigote son de plantas diferentes. Por lo tanto, son especies alógamas las siguientes:

a) Plantas dioicas.
b) Plantas autoestériles.
c) Plantas de polinización cruzada (por viento, insectos, agua, etc.).
d) Plantas autoincompatibles.

En las plantas alógamas hay un constante intercambio genético, debido a que los gametos de una planta van a unirse con los gametos de otra de la misma especie. Este intercambio se repite en cada generación, por lo que se mantiene un alto grado de heterocigosis; es decir, los granos de polen de cualquier planta quedan libres para ser transportados por el viento, insectos o cualquier otro, medio hasta los estigmas de cualquier planta. Ejemplos de plantas alógamas:

Maíz	Cebolla	Peral	Espárrago
Centeno	Fríjol	Pinos	Zanahoria
Remolacha	Higuerillas	Sandia	Abetos
Calabaza	Manzano	Zacate	Copra
Girasol	Melón	Alfalfa	Lúpulo

La composición de una población alógama deberá tomarse muy en cuenta, cuando se trata de utilizarla para la obtención de nuevas variedades a base de selección o de hibridación.

- Efectos de la alogamia:

Los principales efectos de la alogamia en las plantas son los siguientes:

a) Se incrementa la variabilidad genética en las poblaciones, por su sistema de polinización cruzada.
b) A causa de la fecundación cruzada, la proporción de homocigotes en relación con la población total es demasiado baja, por lo que es difícil seleccionar un individuo homocigote.
c) Debido a la recombinación y predominio de heterocigotes, y a causa de la dominancia, muchos genes nocivos y letales persisten en la población en forma oculta.

Los efectos de la alogamia se pueden corregir en parte, tomando en cuenta lo siguiente:

a.     Utilizar métodos especiales para que los genes letales y ocultos se expresen fácilmente, por lo que se requiere trabajar con altas poblaciones.
b. Se requiere varias generaciones, debido a que los procedimientos de selección son lentos en este tipo de poblaciones.

b.  Científicos del IPN aplican técnicas para valorar propiedades de las semillas

Conecta Mx Ciudad de México, martes 22 de noviembre de 2011. Con el propósito de contribuir a incrementar la producción de maíz y lograr la autosuficiencia en el abasto nacional, científicos del Instituto Politécnico Nacional (IPN) aplican técnicas especiales de microscopía fotoacústica y fotopiroeléctrica para evaluar la calidad de las semillas –es posible valorar sus propiedades térmicas-, y distinguir entre semillas agrícolas de diferentes ciclos productivos que pueden presentar algún deterioro. El proyecto lo desarrollan los investigadores de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME), Unidad Zacatenco, de esta casa de estudios, Flavio Arturo Domínguez Pacheco, Claudia Hernández Aguilar y Efraín José Martínez Ortiz, quienes conjuntaron conocimientos de Ingeniería en Sistemas, Física y Agronomía para aplicar la tecnología a favor de la alimentación en México, toda vez que el maíz forma parte esencial de la dieta básica. Aseguraron que uno de los problemas más graves en el cultivo del maíz es la pérdida del 40 por ciento de las cosechas a causa de plaga, pues a simple vista las semillas están saludables, pero se siembran y no germinan. “Gracias a las nuevas técnicas aplicadas es posible detectar cuando las semillas son atacadas internamente por plaga, debido a que los espectros obtenidos con la fotopiroeléctrica muestran la falta del embrión de la semilla”, indicaron. Flavio Arturo Domínguez Pacheco, pionero a nivel mundial en la aplicación de la microscopia fotoacústica y fotopiroeléctrica para evaluar semilla agrícola, mencionó que este estudio es único en el mundo, porque si bien existen especialistas de otros países que aplican estas técnicas en materiales homogéneos, hasta el momento ningún investigador las había utilizado para evaluar semillas no homogéneas. “Solo a nivel mundial Japón ha reportado estudios con arroz, que es una semilla más homogénea, pero con diferente instrumentación óptica-electrónica”, agregó el especialista de la ESIME Zacatenco. Indicó que “al ser utilizadas las celdas fotoacústicas y fotopiroeléctricas para evaluar materiales biológicos no homogéneos, hemos obtenido espectros de absorción que nos mostraron las diferencias internas entre las semillas de un ciclo con respecto a otro; ópticamente en una imagen normal, no se pueden apreciar estas diferencias entre la semilla nueva y las que ya están deterioradas por el paso del tiempo”, apuntó. Para aplicar las técnicas mencionadas, el grupo de investigadores politécnicos trabajaron en colaboración con especialistas del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV) del Instituto Politécnico Nacional, para diseñar una instrumentación óptica electrónica que permite realizar el estudio hacia el interior de las semillas. Domínguez Pacheco explicó que la técnica fotoacústica consiste en hacer incidir la luz modulada sobre la muestra ubicada en una celda cerrada, la cual se calienta y actúa como un pistón que genera impulsos que se captan por un micrófono. Esa señal se envía a un amplificador lock-in y se hace llegar a la computadora. Así se obtienen los datos para generar gráficos y obtener imágenes térmicas que se interpretan en función de sus colores. En cuanto a la celda fotopiroeléctrica, expuso que se usa la misma instrumentación, pero su sensor es un polímero recubierto con un material altamente sensible al calor. “Se hace incidir una luz modulada láser sobre la muestra y ésta genera cambios térmicos, la señal fotoacústica es preamplificada y enviada al amplificador lock-in. Por medio de una computadora se controla el movimiento de los ejes ‘x’ y ‘y’, para que se registren los datos que son procesados mediante un software especial para obtener una imagen digital”. “Las imágenes permiten apreciar las características del embrión, el almidón, los componentes estructurales, así como detectar diferencias en humedad y la posible viabilidad de la semilla, lo cual se proyecta mediante espectros”, añadió Domínguez Pacheco. Señaló que visualmente una semilla puede aparentar estar sana, pero térmicamente se pueden establecer diferencias entre una semilla y otra con distinta calidad; por ejemplo, una de reciente cosecha y otra que tiene más tiempo almacenada. Se pueden apreciar diferentes humedades y si el almidón fue desgastado por el tiempo de un año con respecto a otro. El especialista precisó que “al aplicar estas técnicas se ahorrará tiempo y se evitarán pérdidas de cosechas, porque ya no se sembrarían semillas con baja calidad. Normalmente en el sector agrícola se hacen pruebas de viabilidad, de germinación para observar el estado fisiológico y sanitario de la semilla, las cuales tardan por lo menos siete días, mientras que con estas técnicas el resultado de viabilidad se obtiene entre una y seis horas”. A su vez, Efraín José Martínez Ortiz señaló que por ser un proyecto que requiere el uso de equipos especiales, desde 2011 trabajan bajo una perspectiva transdisciplinaria; para ello han establecido colaboraciones con el CINVESTAV, la Universidad Autónoma de Chapingo y la Facultad de Estudios Superiores (FES) Cuautitlán, de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) para conjuntar conocimientos, tener oportunidad de realizar algunos experimentos y contar con la validación de los métodos físicos que se proponen para el sector agrícola y de alimentos. También cuentan con colaboraciones internacionales del Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado, con sede en Cuba, y de la Universidad Surcolombiana, establecida en Colombia. Claudia Hernández Aguilar mencionó que con el apoyo de una estudiante de doctorado de la Universidad Autónoma Agraria “Antonio Narro”, en Saltillo, Coahuila, se tratan semillas de maíz con láser de distintas longitudes de onda y se establecen pruebas de germinación con diferente condición salina, ya que se ha observado en investigaciones previas la posibilidad de bioestimular semilla agrícola con dicha tecnología. “Por ello es necesario encontrar los parámetros óptimos de irradiación ya sea con láser o con campo electromagnético fijo o variable”, expresó, y dijo que una vez que se ha evaluado la calidad de las semillas, sería posible mejorar su calidad fisiológica para incrementar su vigor y lograr que las plántulas emerjan de la tierra en menor tiempo. “La meta es mejorar la calidad y la producción en por lo menos 50 por ciento”. Destacó que el vigor de las semillas pre-siembra es fundamental para obtener cosechas más abundantes, pues entre más vigorosa sea la semilla hay más posibilidad de que se establezca la planta; cuando el vigor es menor se corre el riesgo de que no brote la plántula o de que tarde más tiempo en emerger. “Lo ideal es que si se siembran 100 semillas, todas se pudieran establecer en un amplio rango de condiciones de campo”. La investigadorar señaló que las aportaciones del doctor Aquiles Carballo Carballo, especialista en el estudio y mejoramiento genético de semillas de maíz e investigador del Colegio de Postgraduados de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa), y del doctor Alfredo Cruz Orea, especialista en Fenómenos Fototérmicos y Fotoacústicos del CINVESTAV-IPN, Unidad Zacatenco, han facilitado el desarrollo del proyecto. Informó que algunas publicaciones científicas derivadas del proyecto han sido divulgadas por la NASA, por la Universidad de Harvard y por varios portales de revistas internacionales alemanas y francesas. Los especialistas politécnicos destacaron que los proyectos que forman parte de la citada línea de investigación, han recibido apoyo del IPN, y en breve, con base en los resultados obtenidos hasta el momento, concursarán para obtener apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) y del Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal (ICyTDF).

Caracteres aplicados a la valoración de lotes de semilla

Partiendo de los caracteres individuales de las semillas, indicados anteriormente, se valora la composición de los lotes de semillas considerando los siguientes aspectos:

Homogeneidad del lote en la forma y color de las semillas. En este apartado se valora la composición del lote de semilla atendiendo a su forma y color así como a la presencia de semillas con defectos o fuera de tipo. En muchos casos la valoración dependerá de los criterios del evaluador, aunque la presencia de mezclas o semillas con defectos se considera negativo.

Calibre y homogeneidad en el tamaño de las semillas. En este apartado se evalúa la composición del lote en cuanto al calibre longitudinal de las semillas que lo integran. En el SERIDA, para disponer de una valoración más exacta de este parámetro se analizan 200 semillas del lote atendiendo a su longitud y se clasifican en los siguientes grupos: mayor de 24 mm, entre 22 y 24, entre 20 y 22 y menor de 20 mm.

La mayor parte de los caracteres que se describieron anteriormente tienen una elevada componente genética en su expresión; es decir, aparecen independientemente del ambiente. Así, en la colección de judías del SERIDA se encuentran entradas dentro del tipo comercial "faba granja" con una marcada forma arriñonada, con bordes truncados o con veteados en su superficie. También, caracteres específicos de las variedades como el hábito de crecimiento, la precocidad o la resistencia frente a patógenos tienen una marcada influencia en estos caracteres morfológicos vinculados a la calidad. De este modo, las nuevas variedades resistentes a las razas locales de antracnosis y/o las variedades precoces tienen una menor proporción de semillas manchadas.

No obstante, el ambiente puede ser responsable de variaciones significativas. Por ejemplo, las condiciones de secado en el campo y las de almacenamiento de la semilla pueden influir en determinados caracteres como el color, la presencia de manchas y roturas en el tegumento, entre otros. Unas condiciones inadecuadas de secado o almacenamiento húmedo suelen estar relacionadas con la presencia de manchas, colores amarillentos, semillas con superficie arrugada o presencia de roturas en el tegumento. En este ambiente las semillas se pueden re hidratar y deteriorar. Así mismo, unas coloraciones amarillentas pueden deberse a una recolección prematura, antes de que la semilla haya terminado de secarse. También los bajos calibres pueden ser debidos a problemas arrastrados durante el cultivo como enfermedades o sequía. En consecuencia, disponer de lotes de semilla con características superiores está condicionado, en gran medida, por un correcto manejo del cultivo y por la elección de las variedades. 

LUIS MONTEZUMA