TP N 2 Mecanismos de control de la polinizacion Incompatibilidad y Androesterilidad

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MEJORAMIENTO GENÉTICO VEGETAL 
Facultad de Ciencias Agrarias – UNJu 2021 
TRABAJO PRÁCTICO Nº 2: 
 
Mecanismos de control de la polinización. 
Sistemas de incompatibilidad y Androesterilidad. 
 
Existen mecanismos naturales presentes en ciertas poblaciones de especies 
de interés agronómico, que pueden ser utilizados para lograr un control de la 
polinización. Así la realización de cruzamientos que son de interés para la 
producción de híbridos, pueden obtenerse sin realizar castraciones manuales o 
evitando el empleo de otras técnicas, que resultan costosas y engorrosas si se 
realizan a gran escala. Los mecanismos a los que nos estamos refiriendo son la 
incompatibilidad y la androesterilidad. 
 
INCOMPATIBILIDAD GENETICA: Sus implicancias fitotécnicas. 
 
Algunas plantas con flores perfectas no se autopolinizan o producen escasa 
semilla producto de autopolinización. Si bien son capaces de producir gametos 
viables, tanto femeninos como masculinos, el polen producido por una de estas 
plantas no es funcional en el pistilo de esta, y como resultado, no llega a producirse 
la autofecundación. Este fenómeno, que obliga a la polinización cruzada, se conoce 
como autoincompatibilidad. La Incompatibilidad favorece a la alogamia y en términos 
generales se puede decir que son mecanismos evolutivos de las plantas para 
disminuir o impedir la depresión por endogamia. 
Las principales formas en que se manifiesta la incompatibilidad son: 
• El polen cae sobre el estigma, pero no llega a germinar (inhibición en la 
superficie estigmatica: Compositae, y Cruciferae) 
• Los tubos polínicos germinan, pero paralizan el crecimiento (barrera al 
tubo polinico en el estilo: Solanaceae, Leguminosae y Scrophulariaceae) 
• Los tubos polínicos crecen hasta proximidades del ovulo solamente o 
llegan a este cuando ya ha perdido su capacidad receptiva o la incompatibilidad se 
da a nivel de saco embrionario (barrera al tubo polinico en el ovario: genero Beta) 
 
En este caso ocurre que el grano de polen (fértil), no germina o germina, pero 
el tubo polínico detiene su crecimiento, cuando se encuentra sobre un determinado 
estilo. Por lo tanto, no se llega a la fecundación. Este mecanismo natural tiene como 
finalidad evitar los cruzamientos entre genotipos emparentados, favorecer la 
presencia de heterocigotas en las poblaciones, manteniendo así el vigor híbrido y 
evitar las consecuencias de la depresión endogámica. Se ha estimado que el 39% 
de las especies de angiospermas presentan mecanismos de incompatibilidad. 
Podemos hablar de: 
 
➢ Autoincompatibildad: la planta no es capaz de autofecundarse. La 
autoincompatibilidad en especies con flores hermafroditas evita la pérdida de 
vigor y adaptabilidad que produce la consanguinidad. 
 
➢ Aloincompatibilidad o incompatibilidad cruzada: se da en cruzamientos entre 
plantas emparentadas que pertenecen a especies autoincompatibles. 
 
La incompatibilidad se ha determinado en más de 3000 especies 
pertenecientes a las Fanerógamas. Dentro de una misma familia el tipo de 
 
 
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incompatibilidad es constante (aunque no todas las especies dentro de la familia 
presentan necesariamente incompatibilidad). 
Se han determinado especies incompatibles dentro de las Familias: 
Leguminosas, Compuestas, Rosáceas, Solanáceas, Crucíferas, Papaveráceas, 
Gramíneas, etc. 
La incompatibilidad está determinada genéticamente y existen diferentes 
mecanismos genéticos que difieren en su grado de eficiencia. Por lo tanto podemos 
decir que la Incompatibilidad significa ausencia o limitación de la autofecundación, 
puede deberse a imposibilidad del tubo polínico de penetrar a lo largo del estilo, o 
bien a la falta de germinación del grano de polen en su propio estilo, lo que 
imposibilita la autofecundación. 
 
 
 
 
 
 
 
Sistemas de Incompatibilidad 
 
Se clasifica la Incompatibilidad en diferentes sistemas según el genotipo de 
las gametas o de las plantas. 
 
 
INCOMPATIBILIDAD HOMOMORFICA 
 
Son sistemas de incompatibilidad regidos por alelos de oposición que tienen 
un tipo de control haplo-diploide, produciéndose una reacción entre tubos polínicos 
de determinado genotipo (componente haploide) y el tejido estilar (componente 
diploide) del mismo genotipo. 
Mediante cruzamientos adecuados se logro establecer que los genes de 
oposición que participan en este sistema de incompatibilidad forman una serie 
alelica que se simboliza con la letra S, empleándose subíndices para identificar a los 
La diferencia entre incompatibilidad y esterilidad radica en que en la primera el polen y el 
ovulo son normales, viables, en cambio en la esterilidad el polen, el ovulo o ambos son 
estériles. 
 
 
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miembros de la serie: S1, S2, S3, ..., Sn. El mínimo número de alelos que opera en 
este sistema es de tres. 
 
➢ La incompatibilidad gametofítica depende de la constitución genética del 
gametofito masculino, el polen puede germinar, pero el crecimiento del tubo 
polínico es detenido después de su penetración en el estilo. Esta 
incompatibilidad está ligada a la presencia de enzimas (ARNasas) 
expresadas en el pistilo y codificadas por los genes. En el sistema 
gametofítico la incompatibilidad del grano de polen es determinada por un gen 
haploide complementario que es transmitido a cada microspora después de la 
meiosis, en general la germinación y el crecimiento del tubo polínico son 
normales, pero a cierta distancia del estilo su crecimiento es inhibido. 
 
➢ La incompatibilidad esporofítica depende de la pared del grano de polen, 
que es de origen esporofítico. Para que el grano de polen pueda germinar, 
debe adherirse al estigma, lo que ocurre solamente cuando hay 
compatibilidad entre las proteínas de reconocimiento que se encuentran en la 
esporodermis, y los receptores que existen en el estigma. En el sistema 
esporofítico la inhibición ocurre sobre la superficie del estigma, se produce 
rápidamente la comunicación de señales que inhiben la germinación del 
polen. De este modo, el fenotipo del polen es determinado por la constitución 
genética del esporófito o de la planta diploide sobre la cual el polen nace o 
que la que le dio origen. 
 
a) Sistema Gametofitico 
 
a.1) En organismos diploides: La reacción de Incompatibilidad se produce 
cuando el Grano de polen y el pistilo tienen en común un mismo alelo del gen de 
incompatibilidad S. 
En este mecanismo la incompatibilidad es entre un tejido diploide (2n) del 
esporofito en el pistilo, con una célula haploide (n) del grano de polen. El fenotipo 
del polen (gametofito) lo determina el genotipo haploide del mismo. Cada alelo es 
independiente en el gametofito y por lo tanto tiene autonomía de acción frente al 
estilo (2n). La acción independiente de los genes depende de un locus S, no existe 
en este caso ninguna acción intra o interalelica, por lo que no hay acción de 
dominancia pero existe una amplia serie de alelomorfismos múltiples. 
La expresión de los alelos en el esporofito (pistilo) es codominante, de 
manera que las proteínas de ambos alelos están presentes en el pistilo, y dichas 
proteínas inhiben el crecimiento del tubo polínico de todo grano de polen que lleve 
uno de los dos alelos de la planta receptora. 
El proceso es el siguiente: al producirse la germinación del grano del polen y 
el posterior alargamiento del tubo polínico, este lleva un alelo S en el núcleo 
generativo y cuando en el estilo se encuentra con un alelo igual, detiene su 
crecimiento. Hay un alelo en el polen y dos en el estilo diploide que el tubo polínico 
debe atravesar. En otras especies el polen incompatible germina y el tubo polínico 
crece a lo largo del estilo de modo tan lento que rara vez alcanza al ovulo a 
tiempo para efectuar la polinización. 
La Incompatibilidad Gametofitica se encuentra en múltiples familias: 
Solanaceas, Leguminosae; Rosaceas, Compositae; Cruciferae, Graminae; el géneroBeta y Leguminosas forrajeras. Según East (1940) existen mas de 3000 especies 
 
 
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autoincompatibles, lo que indicaria el papel relevante de este sistema en la 
evolución. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En este cuadro resumimos la descendencia que se produce en cada uno de 
los tres cruzamientos anteriores en base a los genotipos de los óvulos y del grano de 
polen. 
 
Genotipo 
Parental 
femenino 
Genotipo 
de los 
óvulos 
Genotipo 
Parental 
Masculino 
Genotipo 
de los granos 
de polen 
Descendencia Cruzamiento posible 
S1S2 S1yS2 S1S2 S1yS2 -------- 100%Incompatible 
S1S3 S1yS3 S1S2 S1yS2 S1S2yS2S3 50%Compatible 
S3S4 S3yS4 S1S2 S1yS2 S1S3,S1S4, 
S2S3, S2S4 
100%Compatible 
 
Este tipo de Incompatibilidad en general está regido por un solo Gen, pero 
existen especies en las que son dos losci los que rigen la incompatibilidad como por 
ejemplo: Festuca sp., ceneteno, acelga y algunas papas mejicanas 
 
a.2) En organismos Tetraploides: 
La tetraploidía altera en parte el efecto de la incompatibilidad. Esta alteración 
tiene como causa la interacción intra-alélica en el gametofito masculino 
heterogénico. 
El proceso es el siguiente: en una planta S1S2 al realizar la poliploidización 
obtengo S1S1S2S2 mientras que los granos de polen al ser diploides: S1S1 tendrán 
una reacción S1, o b ien S2S2 con una reacción S2; pero el polen heterogénico S1S2 
tiene una reacción intermedia o neutra por efecto de la interacción y como 
consecuencia no es reconocido y puede llegar a fecundar a los óvulos. Solamente 
se obtiene apareamientos viables cuando el tetraploide se usa como polinizador, 
debido a la “funcionalidad” del polen heterogénico frente a inhibidores producidos 
por los óvulos con alelos idénticos. 
 
 
 
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Este es un detalle importante a tener en cuenta en la producción de triploides, 
cuando están presentes alelos de incompatibilidad, conviene siempre usar el 
organismo tetraploide como polinizador para asegurar la descendencia. 
 
Ejemplo: Diploide x Tetraploide 
 
Genotipo: S1S2 x S1S1S2S2 
 
Gametas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Sistema esporofitico 
 
En este caso, también existe un solo gen con alelos múltiples que controlan 
la Incompatibilidad, pero la reacción (fenotipo) del polen y del pistilo lo determina el 
genotipo de la planta (esporofito) que lo produjo, sin importar el genotipo que 
presenten ambos. 
Además puede existir entre los alelos dominancia, acción independiente y su 
gama intermedia y pueden ser distintas en el estilo y en el polen. 
La reacción de incompatibilidad se produce cuando el grano de polen y el 
pistilo comparten el mismo fenotipo. 
La Incompatibilidad Esporofítica se da en Crucíferas, Compuestas, en el 
guayule y en el cacao; éste último es una excepción ya que el grano de polen 
germina y el tubo polínico atraviesa el estilo pero no fecunda al óvulo, sino que 
pasa de largo, en este caso la reacción de Incompatibilidad se produce en el saco 
embrionario y no en el tejido del estilo. 
Las relaciones pueden ser, de dominancia de S1, por ejemplo: Polen: S1 
>S2>S3 o bien de codominancia en el Estigma: S1=S2= S3 (> significa dominancia; 
y = significa codominancia) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Descendencia que se produce en cada uno de los tres cruzamientos anteriores. 
 
 
 
 Gametas S1S1 4 S1S2 S2S2 
Reacción S1 S1S2 S2 
Gametas Reacción 
S1 S1 -------- 4 S1S1S2 ---------- 
S2 S2 -------- 4 S1S2S2 ---------- 
S1 S2 S1S1 S1S2 S2S2 
 
 
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Genotipo 
Parental 
femenino 
Genotipo 
dos los 
óvulos 
Genotipo 
Parental 
Masculino 
Genotipo de 
granos de 
polen 
Fenotipo de 
granos de 
polen 
Descendencia Cruzamiento 
S1S2 S1yS2 S1S2 S1y S2 S1 -------- 100%Incompatible 
S1S3 S1yS3 S1S2 S1y S2 S1 -------- 100%Incompatible 
S3S4 S3yS4 S1S2 S1 yS2 S1 S1S3,S1S4, 
S2S3, S2S4 
100%Compatible 
 
*Si se cambia el orden de dominancia entre los alelos (S2>S1) en el polen, se 
obtiene descendencia y un genotipo de los 4 posibles es homocigoto. 
 
Genotipo 
Parental 
femenino 
Genotipo 
De los 
óvulos 
Genotipo 
Parental 
Masculino 
Genotipode 
Los granos de 
polen 
Fenotipo de 
Los granos de 
polen 
 Descendencia Cruzamiento 
S1 S3 S1 y S3 S1 S2 S1 y S2 S2 S1S1 , S1S2, 
S1S3 , S2S3 
100% 
Compatible 
 
Las ventajas de favorecer la alogamia radican en la producción de nuevas 
combinaciones genéticas en la población, que aseguran la variabilidad de la 
especie y en consecuencia, la posibilidad de sobrevivir a los cambios de medio 
ambiente. Por eso las Angiospermas desarrollaron numerosas adaptaciones florales 
para favorecer la alogamia, como por ejemplo la separación espacial y temporal de 
los sexos y otras variaciones como la presentación secundaria de polen. 
 
INCOMPATIBILIDAD HETEROMÓRFICA 
 
La reacción de Incompatibilidad está dada por el genotipo diploide de la 
planta pero reforzado por polimorfismos florales. Son flores perfectas pero que 
presentan al menos dos tipos morfológicos diferentes, cada planta tiene un tipo floral 
o el otro y la polinización sólo es efectiva entre plantas que presentan flores distintas 
(ejemplo: flores con estambres largos y pistilos cortos flores thrum, o estambres 
cortos y pistilos largos flores pin). Este tipo de heteromorfía debida diferencias de 
estilo (heterostilia) se denomina Distilia y es característica del género Prímula. 
(hercogamia reciproca o heterostilia) 
 
1. Dimorfismo estilar: Un ejemplo lo constituye el género Prímula. Se 
trata de flores perfectas pero que presentan al menos dos tipos morfológicos 
diferentes. Este tipo de heteromorfia debida a diferencias de estilo (heterostilia), se 
denomina Distilia y está gobernada por un solo locus S. Así una de ella presenta 
flores con estambres largos y pistilos cortos (flores thrum,Ss) y tiene células 
estigmáticas grandes y polen chico; y la otra presenta estambres cortos y pistilos 
largos (flores pin;ss) con células estigmáticas chicas y granos de polen grandes. 
Cada planta tiene un tipo floral o el otro. La polinización sólo es efectiva 
entreplantas que presentan flores distintas, es decir polen chico sobre estigma 
chico y polen grande sobre estigma grande. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Los únicos cruzamientos totalmente compatibles son pin x thrum y thrum x pin. 
ss x Ss _________________ ½ Ss y ½ ss 
Ss x ss _________________ ½ Ss y ½ ss 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Hercogamia de aproximación: flores pim. los estigmas están por encima de las 
anteras, y son los primeros en contactar a los polinizadores a su ingreso en la flor. 
• Hercogamia revertida: flores trum. las anteras están por encima de los estigmas; 
ocurre en flores tubulosas, polinizadas por lepidópteros. 
 
2. Trimorfismo estilar. En las Litráceas existen 3 longitudes de estilo 
Tristilia. En el caso de Lytrium salicaria las diferentes longitudes están 
determinadas por 2 loci independientes, M y S. Los estilos pueden ser Largos (PIN) 
mmss; Cortos(TRHUM) M_S_, mmS_ y Medianos M_ss. La polinización sólo es 
efectiva entre polen procedente de una antera con un estilo de posición equivalente. 
Se observan tres morfologías florales o tres tipos de flores en cuanto a anteras y 
estilo, que pueden ser cortos, medios o largos. 
 
➢ Flores brevistilas con estilo corto y dos verticilos de anteras, uno medio 
y otro largo. 
➢ Flores mediastilas con estilo de longitud media y los verticilos 
masculinos, uno corto y otro largo. 
➢ Flores longistilas con estilo largo y las anteras medianas y cortas. 
 
Esta característica floralestá determinada genéticamente por dos loci con dos 
alelos cada uno, siendo el alelo S epistático sobre el locus M. Cuando se encuentra 
presente en el genotipo el alelo S, sin importar cualesgenes estén presentes para el 
locus M, el fenotipo será brevistilo. Los genotipos y fenotipos posibles son 
 
 
 
 Flores pim Flores trum 
Genotipo para el locus S ss Ss 
Estilo Largo Cortos 
Estambres Bajos Altos 
Celulas estigmáticas Grandes Pequeñas 
Polen Pequeños Grandes 
Reacción de Incompatibilidad Con pim Con trum 
 
 
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Genotipo Fenotipo 
S_M_ Brevistila 
S_mm Brevistila 
ssM_ Mediastila 
Ssmm Longistila 
 
El polen puede fecundar al estilo solo cuando procede de una antera situada 
a la misma altura. Es decir que un estilo mediastilo solo será fecundado por polen 
proveniente de anteras ubicadas a altura media. 
 
 
 
 
 
 
 
 
El estigma y el estilo actúan como filtros impidiendo la germinación o llegada 
del polen propio: autoincompatibilidad genética, hay barreras a distintos niveles. La 
fructificación resulta óptima sólo cuando la polinización es cruzada. Se presenta con 
frecuencia en flores tubulosas, actinomorfas, nectaríferas, polinizadas por diferentes 
insectos. La distilia es frecuente en Sterculiaceae, Plumbaginaceae, Turneraceae, 
Rubiaceae y Borraginaceae. La tristilia se presenta en los géneros Lythrum, 
Pontederia, Eichhornia y Oxalis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nasrallah y col. (1999) hallaron un gen localizado en el locus S: "cysteine-rich 
protein," llamado SCR para abreviar. Es el determinante masculino del proceso 
reproductivo de la planta. El gen es la clave de porqué el estigma aceptará el polen 
de otro pie o rechazará el polen del propio pie. El gen se expresa en la antera, 
donde se produce y codifica el polen. 
 
 
 
 
 
 
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Pseudocompatibilidad 
 
Es la ocurrencia de fecundación que normalmente se vería impedida por 
Incompatibilidad, debido a condiciones medio ambientales excepcionales. 
Se considera la Pseudocompatibilidad como un aspecto técnico ya que es el 
resultado de trasferencias manuales de polen practicadas deliberadamente. Es un 
buen método de trabajo en Fitotecnia especialmente en casos de Incompatibilidad 
Gametofítica. 
Este nivel de Pseudocompatibilidad está muy influenciado por las condiciones 
ambientales, tales como la luz, temperatura y humedad. 
Se pueden hacer fecundaciones manuales muy al principio de la floración, 
casi al estado de yema, donde es posible la compatibilidad porque al parecer las 
hormonas de rechazo aún no están definitivamente constituidas. También puede 
hacerse polinizaciones muy al final de la estación, cuando la actividad metabólica de 
la planta es poco activa y así conseguir autofecundaciones. 
En tréboles se pueden usar otras técnicas como injertos; una planta se 
desarrolla a intemperie y la otra en invernadero (de ciclo más corto), luego se injerta 
la de invernadero próxima a florecer sobre la de campo (más lenta), como ésta no 
tiene hormonas de rechazo se puede producir semillas por compatibilidad falsa. 
Se pueden usar tratamientos con soluciones bajas de ácido bórico que al 
parecer favorece la inhibición hormonal. 
 
 
ANDROESTERILIDAD GENÉTICA: Sus implicancias fitotécnicas 
 
Cuando se clasifican las plantas en base a las causas de la falla en la producción de semilla 
podemos distinguir entre Incompatibilidad y Esterilidad. 
 
 
 
 
 
Mientras que: 
 
 
 
 
 
Las causas de la esterilidad pueden ser: Aberraciones cromosómicas, 
Acciones génicas o Influencias citoplásmicas que producen el aborto del cigoto, la 
modificación de las flores enteras, estambres o pistilo, o que impiden el desarrollo 
normal del polen, del saco embrionario o del endosperma. 
El tipo de esterilidad que nos interesa por las aplicaciones que tiene en el 
Mejoramiento Vegetal es aquella en la que no son viables las gametas masculinas 
llamada por lo tanto “Androesterilidad”. Es la incapacidad de la planta de producir 
anteras funcionales o polen viable. Su valor radica en que en las plantas macho-
estériles los ovarios funcionan normalmente, pero no pueden autopolinizarse, 
permitiendo ser polinizadas por otras plantas. 
Las plantas androestériles aparecen esporádicamente en las poblaciones de 
especies autógamas y alógamas probablemente por mutaciones en cualquiera de 
los múltiples loci que rigen las distintas etapas para la formación del polen. 
La Incompatibilidad permite que se produzcan gametos femeninos y masculinos 
funcionales pero no forman cigotos al autofecundarse, debido a alguna falla fisiológica en la 
fecundación. 
 
La Esterilidad es la incapacidad total o parcial de un individuo para producir gametas o 
cigotos viables. 
 
 
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Este tipo de esterilidad puede tener origen en genes nucleares, en 
plasmagenes o por la interacción de ambos. 
 
Importancia 
Una de las metas que persigue la mejora de plantas es la explotación de la 
Heterosis o vigor híbrido. En algunas especies cultivadas como el maíz, la 
producción de semilla híbrida a escala comercial está ampliamente difundida porque 
la castración artificial (despanojado) es muy sencilla y poco costosa. Pero en otras 
especies la castración artificial o emasculación resulta prohibitiva técnica y 
comercialmente. Por ejemplo, en el trigo las flores son hermafroditas y la eliminación 
de las anteras requiere una técnica minuciosa que la hace casi impracticable por lo 
menos a gran escala. 
En todos los casos la posibilidad de obtener individuos genéticamente 
androestériles permitirá producir semilla híbrida comercialmente a costo razonable. 
De hecho en plantas como cebolla, maíz, remolacha azucarera, sorgo y mijo, la 
utilización de Androesterilidad es la manera de producir semillas híbridas en forma 
comercial. 
Para producir un híbrido es necesario cruzar dos líneas endogámicas, esto 
es, dos grupos de plantas autofecundadas por varias generaciones, de diferente 
origen. Si una de dichas líneas endogámicas está compuesta por plantas 
androestériles, no podrá autopolinizarse, y si ambas líneas están sembradas en 
forma apareada y aisladas de otras, sólo será polinizada por las plantas de la línea 
endogámica normal (androfértil). La semilla híbrida será producida entonces por las 
plantas macho-estériles, sin requerir de emasculaciones (eliminación de los órganos 
masculinos), que pueden demandar gran cantidad de trabajo. 
 
SISTEMAS DE ANDROESTERILIDAD 
 
I- ANDROESTERILIDAD GÉNICA 
Es la causada por los genes nucleares que mutan en determinados loci y 
producen el bloqueo de la microesporogénesis normal. Normalmente la regulación 
génica de la Androesterilidad está determinada por uno o pocos genes recesivos 
que se representan por las letras ms (malesterile = esterilidad masculina) y 
subíndices cuando hay varios. En cebada y tomate la esterilidad resulta de un par 
de genes recesivos msms, que al estado homocigoto producen anteras vacías; el 
gen dominante Ms produce anteras llenas. El uso este tipo de Androesterilidad para 
la producción de híbridos es bastante sencillo. Considerando un genotipo estéril 
msms, fertilizado por uno normal MsMs se obtiene una F1 heterocigota Msms 
totalmente fértil. 
 
Proceso a seguir para obtener semilla híbrida: 
La línea que va a hacer de hembra A se siembra en surcos alternados con la 
que va a hacer de macho B en una relación 3-5:1. La línea madre A en realidad va a 
ser una mezcla de partes iguales de plantas estériles y fértiles provenientes del 
cruzamiento I. Antes de que se abran las flores es necesario eliminar las plantas 
fértiles (Msms) en los surcos femeninos, cosa que se hace a mano si no se dispone 
de otro procedimiento. Luego se permite el cruzamiento entre ambas líneas (A y B) y 
se cosecha sobre la línea materna (A) la semilla híbrida F1 
 
1) Cruzamiento I: (A) ♀ msms x (B) ♂ Msms (mantenedora) 
 
 
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 F1 ½ Msms ; ½ msms 
 
La semilla formada corresponderá a los genotipos Msms y msms, con 50% de 
probabilidadcada uno. Esta mezcla puede ser multiplicada indefinidamente 
recogiendo sólo las semillas en plantas msms. Así se puede mantener la línea 
androestéril. Parte de la semilla F1 obtenida se guarda y el resto se siembra. 
 
2) La siembra de la semilla se realiza en líneas alternando la línea fértil B con 
la semilla de reserva F1 
 
 A B A B 
 
 
 
La semilla sembrada en los surcos A ha sido cosechada sobre las plantas 
androestériles y estará compuesta por ½ Msms y ½ msms. Sobre los surcos A, 
antes de la antesis se eliminan los genotipos Msms que son androfértiles. Quedando 
sólo las plantas de genotipo msms (androestériles) que serán polinizadas por las 
plantas sembradas en los surcos B. En los surcos B se siembra una línea androfértil, 
pudiendo tener la siguiente constitución genética MsMs o Msms. 
 
Este sistema presenta las siguientes limitaciones: 
▪ Obtención de la línea androestéril con valor agronómico: el gen 
recesivo ms es el que crea la línea que actuará como planta madre (androestéril) en 
el cruzamiento. Este tipo de planta aparece espontáneamente en los cultivos, pero 
por lo general está asociada a características de baja calidad agronómica. Es por 
eso que debe realizarse un proceso de Retrocruza con otra línea fértil y 
agronómicamente buena (Línea A). Las Retrocruzas continúan, manteniendo el 
carácter androestéril, hasta que se recupera el genotipo de la misma pero con el 
agregado de la característica de esterilidad, es decir se parte de una línea “AMsms” 
fértil y se obtiene una línea “Amsms” estéril. 
▪ Mantenimiento de la línea androestéril: una vez obtenida la línea 
macho estéril, (que no puede reproducirse a sí misma), se la debe mantener. Para 
cumplir con esta etapa se debe realizar el cruzamiento de la línea androestéril con 
otra línea. Esta línea es llamadaisogénica porque son líneas idénticas entre sí, que 
solamente difieren para los alelos de esterilidad, la madre homocigota recesiva y el 
padre heterocigota. Este cruzamiento dará una segregación 50% para esterilidad, de 
manera tal que habrá que eliminar el otro 50% que será fértil. En este punto 
resultaría de mucha utilidad la existencia de un gen marcador ligado al carácter 
androestéril para poder realizar una identificación fácil y temprana a campo y de esta 
manera eliminar las plantas fértiles. Este tipo de Androesterilidad asociada a genes 
simples ha sido encontrada en varias especies como tomate, poroto, maíz, sorgo, 
cebada, girasol, pimiento, berenjena, zanahoria, calabaza, zapallo y trigo. 
 
II- ANDROESTERILIDAD CITOPLÁSMICA 
En este tipo de Androesterilidad son los factores citoplásmicos o 
“plasmagenes” los responsables de la no viabilidad del aparato reproductor 
masculino, y tiene capacidad de autorreproducción y transmisión casi 
exclusivamente materna porque el citoplasma del cigoto es aportado por el óvulo. 
 
 
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Los orgánulos que presentan ADN extracromosómico son las mitocondrias y los 
cloroplastos. 
Ha sido encontrada en sorgo, cebolla, remolacha azucarera, alfalfa, varias 
especies hortícolas y ornamentales. 
Las plantas androestériles presentan el citoplasma “S” (estéril) y las plantas 
con citoplasma “N” normal o fértil producen polen viable. 
La característica esencial de este tipo de esterilidad es que se transmite de 
forma continua de generación en generación, siempre que se disponga de un 
individuo polinizador. 
La descendencia será siempre androestéril. Por esta razón es utilizable en 
plantas ornamentales, ya que el período de floración es más prolongado al no 
producir semilla, y en especies cultivadas cuyo aprovechamiento económico es 
alguna parte vegetativa. 
Las líneas androestériles citoplásmicas se mantienen fácilmente por 
cruzamiento con una línea de genotipo idéntico pero de citoplasma normal o fértil. 
Para producir semilla híbrida se requiere entonces de las plantas utilizadas 
como hembra, Línea androestéril, de la Línea mantenedora y de las plantas macho o 
Línea polinizadora. 
El esquema sería el siguiente: 
 
 
Línea androestéril X Línea fértil F1 
 
Hibrido 
100% esteril 
 
III- ANDROESTERILIDAD GENÉTICO-CITOPLÁSMICA 
Está determinada por la interacción entre el citoplasma (portador de 
plasmagenes que producen androesterilidad o no) y genes nucleares (que se 
denomina Rf). Existen genes capaces de restaurar la fertilidad anulando el efecto del 
citoplasma estéril, son los “genes restauradores” Rf (restoreroffertility). Restaurar 
significa “capacidad de devolver la propiedad de producir polen”, pero solamente es 
efectiva mientras estos genes están presentes. Si se retiran los genes 
restauradores, el citoplasma vuelve a expresar su condición de esterilidad. Es decir 
que la condición citoplásmica no queda anulada por la presencia de estos genes, 
sino que solamente está suprimida. En general los genes restauradores son 
dominantes Rf. Su acción es efectiva aún al estado heterocigota (Rfrf) suprimiendo 
el efecto del citoplasma fértil (N). 
El citoplasma siempre se hereda por vía materna y puede ser: 
- el citoplasma normal o fértil (N) o (F) 
- el citoplasma estéril o androestéril(S) 
En el núcleo: 
- el alelo recesivo "rf" en homocigosis es el responsable de la androesterilidad 
- el alelo dominante "Rf" codifica para plantas androfértiles. 
Las interacciones posibles entre citoplasma y núcleo son: 
 
(N) RR, (N) Rr, (N) rr, (S) RR; (S) Rr, androfértiles o machofértiles 
(S) rr androestéril o machoestéril 
 
 
F 
 
S
 
 
S 
 
 
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Cátedra Mejoramiento Genético FCA - UNJu 
Dentro de las interacciones posibles, se denomina: 
- mantenedora al tipo (N) rr 
- restauradora a los tipos (S) RRó(N) RR 
 
La androesterilidad genético-citoplásmica es la que más se utiliza para la producción 
de híbridos, evitando así la realización de castraciones manuales. La línea que se utiliza 
como hembra es siempre androestéril, o sea (S) rr. Para mantener esta línea androestéril, 
como no se puede autofecundar, se necesita otra línea, con las mismas características 
genotípicas de la línea machoestéril (isolínea), pero que sea mantenedora, es decir que 
debe ser genéticamente rr pero con citoplasma androfértil, es decir (N) rr. 
Así al cruzarlas se obtendrá: 
 
androestéril mantenedora 
 (S) rr x (N) rr 
 (S) rr(androestéril) 
 
Cuando se producen híbridos de los cuales se aprovecha el grano, la semilla híbrida 
que se comercializa debe dar plantas androfértiles. Es decir que lo que se cosecha sobre la 
hembra debe ser fértil. 
Para esto, la línea utilizada como padre debe ser restauradora de la fertilidad y su 
constitución puede ser (S) RR o (N) RR. Así al realizar el cruzamiento, la F1 obtenida será 
toda machofértil. 
 
androestéril restauradora 
 (S) rr x (S) RR 
 (S) Rr (híbrido 100% androfértil) 
 
Características de la Androesterilidad Genético-citoplásmica: 
 
▪ Resulta de una interacción entre genes nucleares y plasmagenes. 
▪ Las plantas androestériles no necesariamente darán descendencia estéril. 
▪ Es posible obtener una línea fértil genéticamente idéntica a la androestéril, 
que se la usará en el mantenimiento sexual de esta última. 
▪ Permite la obtención de Híbridos Simples, Triples y Dobles es decir con 2, 3 o 
4 líneas endocriadas. 
Un ejemplo de la producción de un híbrido de maíz utilizando Androesterilidad 
Genético-citoplásmica se muestra en el siguiente esquema 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Gametocidas. Androesterilidad por medios no genéticos. 
Son sustancias químicas que destruyen la formación o fertilidad del polen. 
La inducción química de la Androesterilidad fue demostradacon distintas sustancias: 
2, 3 dicloroisobutirato sódico (FW 450); hidracina maleica; giberelinas, etc. El 
tratamiento solo debe afectar al polen y no a la fertilidad del óvulo; no deben tener 
efecto mutagénico; deben permitir una aplicación sencilla y económica. Su acción 
está demostrada en especies cultivadas como el algodón, soja, tomate, maíz, 
girasol. Si bien las perspectivas son o pueden ser buenas u optimistas, quedan 
muchos problemas técnico-económicos que resolver antes que la aplicación 
generalizada de gametocidas selectivos sea una realidad en la mejora de plantas. 
 
Bibliografía: 
 
• Allard. R. Principios de la Mejora Genética de las Plantas. Ediciones Omega 
SA. Barcelona. 1975. 
• Cubero, J.I. Introducción a la Mejora Genética Vegetal. 2ª edición. Ediciones 
Mundi-Prensa. 2003. 
• Lacadena, J.R. Genética Vegetal: fundamentos de su aplicación. Editorial 
A.G.E.S.A. Madrid. 1970. 
• Martín, G. O y otros. Serie didáctica Nº 1UNT.El control genético de la 
Incompatibilidad. 1973 
• Martín, G.O. y otros. Serie didáctica Nº 24 UNT. La esterilidad masculina y el 
mejoramiento vegetal. 1973