¿Cómo retrocruzo a mi hembra especial?

En esta primera situación, nos ocuparemos de la situación en la que un fitomejorador encuentra un individuo o clon especial.


Es natural tener curiosidad y cruzarse con un par de plantas que te llamen la atención.
Déjalos crecer y encuentra una nueva variación que te guste aún más. Podemos preservar la nueva variación mediante la clonación indefinidamente, pero ocurren accidentes y los clones mueren. Pueden contraer virus o sufrir privación clonal debido a mutaciones somáticas con el tiempo. Además, es más difícil compartir clones con amigos por correo que semillas. Por lo tanto, es natural que queramos crear copias de seguridad iniciales de este clon especial.


Pero antes de empezar a cultivar este clon, deberíamos intentar descubrir qué es exactamente lo que queremos de las semillas que vamos a crear.
¿Queremos que simplemente puedan reproducir individuos como el clon especial? Un simple retrocruzamiento (cubicación) logrará esto. ¿O queremos crear semillas que puedan crear más semillas como el clon especial, una verdadera variedad genética? Estos son de naturaleza muy diferente. Verá, lo más probable es que su clon especial sea heterocigoto para muchos de los rasgos que expresa fenotípicamente. Esto simplemente significa que contendrá información genética (genes) para dos triats opuestos, pero solo podrás ver uno, el dominante. Sin embargo, sus semillas sólo obtendrán uno u otro de los genes, por lo que su descendencia expresará toda la información genética que ella tiene, incluida la que no puede ver dentro de ella. Si desea crear una verdadera variedad genética, debe preservar todos los genes que pueda ver y eliminar todos los genes que no pueda ver, pero que puedan aparecer en la descendencia. Creando homocigosidad. La única forma de lograrlo es mediante la selección y la endogamia generacional (seleccionar a los descendientes homocigotos para que sean padres de la siguiente generación).

BackCrossing y Cubing


El retrocruzamiento es donde se reproduce un individuo (su clon especial) con su progenie.
Enfermo en nuestro mundo, pero a las plantas parece gustarles


1) Su primer retrocruzamiento es solo un retrocruzamiento.


2) Los fitogenetistas a menudo llaman CUADRADO a su segundo retrocruzamiento, en el que se toma la progenie del primer retrocruzamiento y se vuelve a cruzar con el MISMO padre (ahora abuelo).


3) Su tercer retrocruzamiento, en el que se toma la progenie (al cuadrado) del segundo retrocruzamiento y se vuelve a cruzar con el MISMO padre (ahora bisabuelo), los fitogenetistas a menudo lo denominan CUBACIÓN.
Puede continuar con el retrocruzamiento, pero a esto lo llamamos simplemente retrocruzamiento. Cubicar es en referencia al número tres, como en 3 retrocruzamientos.


La cúbica funciona sobre la base de probabilidades matemáticas con respecto a las frecuencias genéticas.
Cuantos más machos utilices en cada cruce, mayores serán las posibilidades de que tu realidad coincida con la teoría. En teoría, con el primer retrocruzamiento, el 75% de su acervo genético coincidirá con el acervo genético del padre P1 que se está elevando al cubo. La elevación al cuadrado aumenta esto al 87,5% y la elevación al cubo lo aumenta al 93,75%. Puedes llegar a estos números tomando el promedio entre los dos padres que forman el cruce. Por ejemplo, comienza cruzando la madre P1 (100%) con un hombre no relacionado (0%) obteniendo 100% + 0% dividido por 2 = 50%. Por lo tanto, se piensa que la descendencia de este primer cruce es 50% similar a la madre. Toma estos y haz tu primer retrocruzamiento y obtendrás 100% (mamá) + 50% dividido por 2 = 75%. Y aquí es donde obtenemos el 75% para el primer retrocruzamiento. Lo mismo se aplica a medida que haces más retrocruzamientos. Como verá más adelante, puede aplicar estas mismas probabilidades matemáticas a genes o rasgos específicos, y esto puede tener un efecto dramático en su metodología y métodos de selección.


La selección de los machos adecuados para cada retrocruzamiento son los puntos cruciales para el éxito de esta técnica.
En cada caso, podría seleccionar machos que contengan los genes que desea, o podría elegir inadvertidamente aquellos individuos que porten los genes recesivos no deseados. O, más probablemente, podría simplemente elegir individuos que sean heterocigotos para ambos genes, como la madre P1 que se retrocruza. La forma más fácil de lidiar con esto es comenzar mirando solo un gen y un rasgo, como supongamos que el sabor está determinado por un solo gen (en realidad, probablemente no lo esté). Y haga algunos cuadrados de canasta para mostrar las frecuencias genéticas a través de 3 generaciones de retrocruzamiento. Ahora supongamos que encontramos un individuo especial con sabor a piña en nuestra población con sabor a pino que queríamos conservar. El gen que causa el sabor a piña podría ser dominante o recesivo y las capacidades de selección y el resultado del cubo serán diferentes en ambos casos.

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a) el sabor a piña es dominante.


P = sabor a piña y p = sabor a pino


Por lo tanto, dado que cada individuo tendrá dos genes de sabor emparejados, los genotipos posibles son PP, Pp y pp. Dado que P es dominante, PP y Pp expresarán sabor a piña, mientras que pp exhibirá sabor a pino. , estos son sus fenotipos.
Ahora bien, dado que la piña es un sabor nuevo, es probable que el individuo especial sea heterocigoto, o más específicamente, Pp. Por lo tanto, la única combinación de padres posible es Pp X pp, siendo Pp el padre que se va a elevar al cubo.


Figura 1. La cruz F1


Ahora a la mayoría le resultará difícil elegir machos con el gen del sabor a piña, ya que los machos no producen flores femeninas.
Por tanto, seleccionarán machos de forma aleatoria y ciega con respecto a este rasgo. La proporción de genes P a p de la generación F1 masculina que se utilizará en el primer retrocruzamiento será de 2:6. Otra forma de verlo es decir que la frecuencia del gen P es del 25%. Esto significa que uno de cada cuatro granos de polen contendrá el gen del sabor a piña. Así es como se desarrolla esto en el primer retrocruzamiento.


Figura 2. El cruce B1


Ahora es este primer retrocruzamiento el que primero crea un individuo que es homocigótico (PP) para el sabor a piña.
Sin embargo, nuevamente debido a nuestra limitada capacidad de selección, elegimos a los machos al azar. De los machos aleatorios deberíamos esperar que tres de ocho granos de polen contengan el gen del sabor a piña. La hembra P1 seguirá aportando un gen P por cada gen p. Ahorraré la memoria de tu computadora y no publicaré la tabla, siéntete libre de hacerlo tú mismo aunque en papel para estar seguro de que entiendes lo que sucede.


El segundo retrocruzamiento (Cuadrado) producirá lo siguiente:


3 PP 8 Pp 5 pp


Por lo tanto, 68,75 El % tendrá sabor a piña y el 31,25% tendrá sabor a pino.
La frecuencia del gen P ha aumentado a 7/16 o 43,75%.


Y finalmente, el tercer retrocruzamiento (Cubing) generará las siguientes proporciones genotípicas:


7PP 16Pp 9pp


Por lo tanto, el 71,875% tendrá sabor a piña una vez completado el cubing.
Aproximadamente el 22% (7/32*100) de la progenie cortada en cubos será una verdadera cría para el sabor de la piña. La frecuencia del gen P ha aumentado hasta aproximadamente el 47% (30/64).

En conclusión, si el retrocruzamiento continuara indefinidamente con selección aleatoria de machos y con un tamaño de población lo suficientemente grande, la frecuencia del gen P alcanzaría un máximo del 50%. Esto significa que lo mejor que se puede esperar del cubing es un 25% de cría real para el sabor a piña y un 75% que mostrará el sabor a piña. Nunca te librarías del 25% que mantendría el sabor a pino. Este modelo sería válido al intentar convertir al cubo cualquier rasgo heterocigoto.


b) El sabor a piña es recesivo


En este caso, P es para el sabor a pino y p es para el sabor a piña.
La convención es que la letra mayúscula significa dominancia. Para que el criador haya notado el rasgo interesante, la madre que se va a cortar en cubos tendría que ser homocigota para el sabor a piña (pp). Dependiendo de dónde vino el macho y si estaba relacionado, podría ser Pp o PP, siendo más probable PP. No hará mucha diferencia cuál en el resultado.


El cross F1 es bastante básico, nos saltaremos el diagrama.
Simplemente cruzamos la hembra (pp) con el macho (PP) y obtenemos descendencia que son todos Pp. Dado que el sabor a pino es recesivo, ninguno de los descendientes F1 tendrá sabor a piña (pista). Sin embargo, la frecuencia del gen p será del 50%.

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pp X PP = Pp + Pp + Pp + Pp


Dado que la generación F1 es toda igual (Pp), el polen que dona al primer retrocruzamiento contendrá el gen ap para cada gen P.
El primer retrocruzamiento será:


B1 = pp X Pp = Pp + Pp + pp + pp


Como puedes ver, el 50% de la descendencia será con sabor a piña y la frecuencia del gen p es de 6/8 o 75%.
Esta generación B1 generará polen que contiene 6 genes p por cada 2 genes P.


Figura 3. El segundo retrocruzamiento.


Como se puede observar, el segundo retrocruzamiento o cuadraje produce sabor a piña en el 75% de la descendencia.
Y la frecuencia del gen p dentro de esa descendencia es aproximadamente del 88%. (Recuerde C88). De los granos de polen resultantes de esta cuadratura, 14 de 16 portarán el gen p del sabor a piña. Cuando se retrocruzan con la madre P1 por tercera vez, se obtiene la siguiente progenie cúbica:


Figura 4. El tercer retrocruzamiento


Después de cubos de un par de genes homocigotos, terminamos con aproximadamente el 88% de ellos mostrando el rasgo deseado (sabor a piña). en este caso) y también ser una verdadera cría para ese mismo rasgo.
La frecuencia de este gen deseado será aproximadamente del 94%. Si el retrocruzamiento continuara indefinidamente, la frecuencia genética continuaría acercándose al 100% pero nunca llegaría allí por completo.


Cabe señalar que los ejemplos anteriores no asumen ninguna presión selectiva y tamaños de población lo suficientemente grandes como para garantizar apareamientos aleatorios.
A medida que disminuye el número de machos utilizados en cada generación, mayor es la presión selectiva, ya sea intencionada o no. La importancia del tamaño de una población reproductora y de la presión selectiva es mucho mayor cuando los rasgos que se van a elevar al cubo son heterocigotos. Y lo más importante, los ejemplos anteriores sólo tienen en cuenta un único par de genes.


En realidad, la mayoría de los rasgos que seleccionamos para una potencia similar están influenciados por varios rasgos.
Entonces las matemáticas se vuelven más complicadas si quieres calcular la tasa de éxito de un proyecto de cubing. En términos generales, se multiplican las probabilidades de lograr cada rasgo entre sí. Por ejemplo, si su rasgo de piña estuvo influenciado por 2 genes recesivos separados, entonces multiplicaría 87,5% * 87,5% (.875 * .875 *100) y obtendría 76,6%. Esto significa que el 76,6% de la descendencia tendría sabor a piña. Ahora digamos que el rasgo de la piña está influenciado por dos rasgos recesivos y uno heterocigoto dominante. Multiplicaríamos 87,5% por 87,5% por 71,9% (.875*.875*.719*100) y obtendríamos 55%. Con solo aumentar a tres genes, hemos reducido el número de descendientes en cubos que tienen sabor a piña hasta un 55%. Por lo tanto, el cubing es una buena técnica en la que se desea aumentar la frecuencia de algunos genes (este es un punto importante a recordar), pero a medida que el proyecto aumenta, las posibilidades de éxito disminuyen… al menos sin cierto nivel de selectividad. presión.

Aplicar presión


La mejor manera de aumentar significativamente sus posibilidades de éxito es aplicar presión selectiva intencionada y eliminar la presión selectiva no intencionada.
Trate de encontrar formas claras y eficientes de aislar y seleccionar a favor y en contra de ciertos rasgos. Encuentre formas de asegurarse de que sus machos transmitan los rasgos deseados y elimine a todos los machos que no lo hagan. Esto incluye TODOS los rasgos por los que se puede seleccionar. Algunos rasgos los podrás observar directamente en los machos. Es posible que no tenga otros rasgos, como la duración de la floración. Si está seleccionando un rasgo que no puede observar directamente, querrá hacer algunas pruebas de progenie y determinar qué machos transmiten los genes más deseables. Explicaré más sobre las pruebas de progenie más adelante.


Es importante que al elegir a tus mejores machos ignores los rasgos superficiales que no tienen nada que ver con los rasgos reales que buscas.
Verá, el cannabis tiene varios miles de genes que residen en sólo 10 pares de cromosomas o 20 cromosomas individuales. Por tanto, cada cromosoma contiene cientos de genes. Se dice que cada gen que reside en el mismo cromosoma está vinculado entre sí. Generalmente viajan en grupo. Si selecciona uno de ellos, en realidad está seleccionando todos los rasgos del cromosoma. Existe una excepción a esta regla denominada ruptura de genes vinculados mediante entrecruzamiento, pero por razones de simplicidad, la ignoraremos por ahora. Volviendo a la selección, podrías decidir seleccionar un rasgo que te guste el aspecto puntiagudo de las hojas y al mismo tiempo estés interesado en fijar el sabor a pomelo. Pero, como puede suceder, ambos rasgos pueden estar en el mismo par de cromosomas pero en cromosomas opuestos. Si es así, mientras selecciones plantas con hojas puntiagudas, nunca obtendrás el sabor a pomelo que realmente deseas. Es bueno tener en cuenta que cada vez que seleccionas para un triat, estás seleccionando varios cientos de genes. Es por eso que los criadores más serios aprenden a dar pequeños pasos metódicos y trabajar en uno o dos rasgos a la vez. Especialmente con proyectos de endogamia como la autofecundación y el retrocruzamiento.

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Ahora veamos qué tipo de mejoras podemos realizar en el primer ejemplo de intentar convertir al cubo un rasgo dominante heterocigoto utilizando cierta presión selectiva.
Digamos que con cada generación, podemos eliminar los individuos recesivos para el sabor a pino (pp), pero no podemos eliminar los heterocigotos (Pp). Si recuerda, nuestra madre P1 tenía el genotipo (Pp) en ese modelo y el cruce F1 produjo (Pp + Pp + pp + pp) como posibles combinaciones de descendencia. Eliminamos a los dos (pp) individuos dejándonos solo con Pp. Por lo tanto nuestro primer retrocruzamiento será:


Pp * Pp = PP + Pp + Pp + pp


Nuevamente eliminamos los pp individuales dejándonos con PP + 2Pp.
Al pasar al segundo retrocruzamiento, aumentamos la frecuencia de nuestro gen P del 37,5% al ​​66,7%. Esto significa que al realizar el segundo retrocruzamiento, 4 de cada seis granos de polen portarán el gen P. El resultado es el siguiente.


Como puede ver, después de seleccionar contra los recesivos homocigotos para 2 retrocruzamientos, hemos aumentado la frecuencia de nuestro gen P al 58% desde el 44% en nuestra población al cuadrado.
Si eliminamos nuevamente los homocigotos recesivos, nuestra frecuencia genética aumenta al 70% (14/20) en el tercer retrocruzamiento, lo que significa que 7 de cada 10 granos de polen portarán el gen P. Nuevamente, ahorraré la memoria de su PC y solo le daré los resultados del tercer retrocruzamiento.


Cruz B3 = 7 PP + 10 PP + 3 PP


Esto se traduce en que el 95% de la progenie sabrá a piña después de cortar en cubos una cepa heterocigótica dominante si las homocigotas con sabor a pino se eliminan antes de cada retrocruzamiento.
Esta es una mejora del 72% cuando no se produjo ninguna selección. La frecuencia de individuos que se reproducen verdaderamente por el sabor de la piña aumentó al 35%. Pero lo más importante es que la frecuencia del gen P mejora hasta un 60%. Esta será una consideración importante cuando hablemos de las pruebas de progenie.


Pero por ahora recapitulemos el porcentaje de individuos que se reproducen verdaderamente para el sabor a piña en cada uno de los modelos.
En el caso en el que el rasgo de sabor a piña es heterocigoto dominante y no se utiliza presión selectiva, la cuboización produjo un 22% de individuos reproductores verdaderos. Al seleccionar contra el recesivo homocigótico del pino, pudimos aumentar esto también en un 35%. Y finalmente, al dividir en cubos un gen recesivo homocigoto, podemos lograr una población al cubo que es 87,5 % verdadera reproducción para el sabor de piña. Y como señalé antes, estos números sólo se aplican a rasgos de un solo gen. Digamos que el sabor de la piña está codificado por dos genes separados, uno dominante y otro recesivo, y usted puede seleccionar contra el sabor del pino homocigótico recesivo mientras selecciona el gen del sabor de la piña dominante. Su población al cubo contendría entonces 87,5% * 35% (.875 * .35 * 100) = 30% de individuos reproductores verdaderos. Como puede ver, mientras la fuente cúbica sea heterocigótica, no importa cuántos retrocruzamientos haga, nunca logrará una verdadera cepa genética.

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