Biotecnologias de Avanzada en Animales y Plantas Walter Reyes
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BIOTECNOLOGÍA DE AVANZADA APLICADA AL MEJORAMIENTO GENÉTICO DE ANIMALES Y PLANTAS
Walter Oswaldo Reyes Borja, PhD
Docente Invest igador
Universidad Técnica De Babahoyo
Email : [email protected]
Cultivo de anteras
en arroz
Embriogénesis
somática
Ingeniería genética
Variación somaclonalProtoplastos Biotecnología
reproductiva en
bovinos
Cultivo in vitro de
Anteras en Arroz
Lema (Le)
Palea (Pl)
Anteras (St)
Estilo (Cp)
Lodícula (Lo)
Androgénesis a partir de
células gametofiticas o microsporas
Heredabilidad
de sus
caracteres
Granos de
polen de arroz
MATERIAL
VEGETAL DE
ARROZ
Bloques de cruzamientos
Primera fecha de siembra, 15-04-10 (A); segunda fecha de siembra, 30-04-10 (B);tercera fecha de siembra, 15-05-10 (C).
Germinación de semillas F1 (A)
Plántulas F1, 7 días después de la siembra
en cajas de Petri (B)
Fase vegetativa del material donante de
anteras, en etapas de plántula
(derecha) y macollamiento (izquierda) (C)
Fase de reproducción (derecha) y
maduración (izquierda) del material
donante de anteras (D)
Plantas F1 en etapa de “embuchamiento”,
75 días después del trasplante, óptimas
para el cultivo de anteras (E)
Soca de las plantas F1 que también fueron
utilizados como material donante de
anteras (F).
Fértil: 38 crucesInfértil: 2 cruces (JAPÓN/FED-50 y JAPÓN/FED-275)
Polen fértil de color café oscuro, luego de la tinción con lugol (A).Polen infértil de color amarillo, luego de la tinción con lugol (B).
Viabilidad del polenRESULTADOS
Diferencia de distancias entreaurículas de las 5 panículas,observándose en el literal (b) lapanícula óptima (A); diferencias en elcolor y consistencia entre flores delas 5 panículas, observándose en elliteral (b) la inflorescencia óptima (B);estados de desarrollo del polen de las5 panículas, observándose en elliteral (b) el estado uninucleado (C).
Relación panícula/microspora
Panículas con 2 a 5 cm de
distancia entre aurículas de las
dos últimas hojas; óptimas para
cultivo de anteras
Aurículas
Inducción de Callos
Microcallos en diferentes estado de crecimiento (A); liberación del microcallo de la anteraal medio de cultivo (B); callo de 45 días en medio de inducción (C)
Callos por
germoplasma
RESULTADOS
Transferencia de microcallos amedio de regeneración (A);callo de 8 días (B);diferenciación de órganos enun callo de 20 días (C); PlántulaR1 albina de 30 días (D);plántula R1 verde de 40 días(E); planta R1 verde de 60 (F).
Regeneración de plantas
Cruce: JAPÓN/FED-50
Plantas R1 albina y verde en elprimer día de aclimatación, enmedio de cultivo (A); plantasR1 albina y verde en el segundodía de aclimatación, en agua degrifo (B); trasplante de R1 asuelo fangueado (C); R1aclimatada a los 5 días despuésdel trasplante (D).
Aclimatación de plantas
DETERMINACIÓN DE LA PLOIDIA POR CITOMETRIA DE FLUJO DE LOS MATERIALES OBTENIDOS A PARTIR DE CULTIVO DE ANTERAS (Tumbaco, 2014)
Niveles de ploidíadeterminadas en las plántulas regeneradas (Tumbaco, 2014)
A B
Generación F1 Generación R1vs
Planta estéril (androestéril) obtenida a partir del cruce JAPÓN/FED-50(A) y planta fértil obtenida mediante cultivo de anteras a partir de laF1, JAPÓN/FED-50 (B)
JAPON FED-50
In vitro anther culture of F1
Doble Haploide Homocigótica (R1)
X
Japón (Madre) Fedearroz-50 (Padre)
Homocigótica (R1)
X
Generación R2Homocigóticas
Mejoramiento
genético de arroz
tipo japónico
Biotecnología Reproductiva para el mejoramiento genético
de bovinos y su efecto en el incremento de la producción
de carne y leche en el Ecuador.
1) Colección y Procesamiento de semen 2) Inseminación artificial3) Ovum pick up (OPU)4) Producción in vitro de embriones5) Inyección intracitoplasmática de espermatozoides6) Sincronización del estro y superovulación7) Lavado y recolección in vivo de embriones8) Criopreservación de embriones9) Transferencia de embriones10) Diagnóstico de gestación
Producción In Vitro de Embriones de Bovinos
Selección de razas genéticamente superiores adaptadas al territorio Ecuatoriano
Ovarios
Colecta de ovarios a partir de animales faenados (MATADERO)
Fuente de ovocitos
Colección in vivo de ovocitos con la técnica de Ovum Pick Up
Búsqueda de los ovocitos colectados con la ayuda del Stereomicrospopio
Colocación de los ovocitos en plato temperado
Maduración in vitro de los ovocitos (IVM-Medium)
Incubadora 39oC y 5% CO2
Fertilización in vitro de los ovocitos (IVF-Medium)
Cultivo in vitro de los ovocitos (IVC-Medium)
Pasos importantes para la obtención in vitro de embriones
Semen
Ovocitos colectados de
los ovarios
22 Horas después
6-18 Horas después de la aplicación del
semen (Día Cero)Embriones 7 Días después
de la fertilización
a b c d
a: 8-cell stage (code 4, left upper side), compacted morula (code 3, left lower side),
compacted morulae (code 1, right upper and lower side)
b: Expanded blastocyst (code 1, left upper side), degenerated embryo (code 4, left
lower side), compacted morula (code 3, left upper side), early blastocyst (code 2, left
lower side)
c: Expanded blastocysts (code 1) and a dead embryo only zona pellucida (code 4)
d: Hatched blastocyst (code 1)
Days
MorulaCompacted
MorulaEarly
Blastocyst BlastocystExpandedBlastocyst
HatchedBlastocyst
Evaluation of embryo quality
Transferencia de Embriones
Uso de los
embriones
producidos
in vitro
Criopreservación
Lavado y recolección in vivo de embriones
PROGRAMA DE SUPEROVULACIÓN A VACAS DONANTE
DIA 0: CIDR+E2 (2mg)
DIA 4: AM FSH (5mg)
PM FSH (4mg)
DIA 5: AM FSH (4mg)
PM FSH (3mg)
DIA 6: AM FSH (2mg)
PGF2α (30mg)
CIDR remover
PM FSH (2mg)
PGF2α (20mg)
DIA 7: No aplicar nada
DIA 8: PM Inseminación Artificial
GnRH (100 ug – 200 ug)
DIA 9: AM Inseminación Artificial
DIA 15: Colecta de Embriones
LUGAR DE TRABAJO
EVALUACIÓN DE LA DONANTE
Materiales para la Colecta de Embriones
Anestesia epidural
COLECTA DE EMBRIONES
POSICIÓN DEL POLICATETER
APLICACIÓN DE LUTALYSE
OBSERVACIÓN EN EL ESTÉREOMICROSCOPIO LOS EMBRIONES COLECTADOS IN VIVO
EVALUACIÓN DE RECEPTORAS
PALPACIÓN DE OVARIOS VIA RECTAL
PROTOCOLO DE SINCRONIZACIÓN PARA RECEPTORAS
MATERIALES PARA LA TRANSFERENCIA DE EMBRIONES
Without outer sheath With outer sheath
Takahashi et al. (1982)
CONTAMINACIÓN BACTERIANA
YearPregnancy rate (n)
19811982
33% (66)
33% (24)
59% (22)
64% (22)
Without With
Takahashi (1981) & Takahashi et al. (1982)
Without outer sheath With outer sheath
TRANSFERENCIA DEL EMBRIÓN
InstituciónNumero de
Participantes
UNIVERSIDAD TÉCNICA
DE BABAHOYO 5
ESCUELA SUPERIOR
POLITÉCNICA
AGROPECUARIA DE
MANABÍ MFL 9
EL ROSARIO-MAGAP 2
CAPACITACIÓN A PERSONAL TÉCNICO DEL ECUADOR EN BIOTECNOLOGÍA REPRODUCTIVA
CAPACITADORES
Conclusiones
Existen vías de alta factibilidad para el mejoramiento genético de especiesvegetales a través de herramientas biotecnológicas que acortan la obtenciónnuevos cultivares comparado con los métodos convencionales.
Biotecnologías reproductivas en ganado bovino para el mejoramientogenético, especialmente utilizando la técnica de cultivo in vitro deembriones, es posible seleccionando los animales donantes de genéticasuperior que el mismo productor posee en su finca, totalmente adaptado yde alta producción en términos de carne y leche.
Los programas de mejoramiento genético se deben fortalecer a nivelnacional para llevar a cabo este tipo de actividades en beneficio delproductor.