Selección artificial

El hombre realiza el proceso de selección artificial para obtener especies o variedades de plantas y animales, que presenten características deseables o ventajosas en algún aspecto.

El proceso de selección artificial es análogo al de selección natural, sólo que en la selección artificial interviene el hombre. En ambos tipos de selección aumenta la frecuencia de los alelos que determinan el carácter seleccionado. Los procesos de selección artificial tienen gran importancia en los programas de mejoramiento genético de animales y vegetales de interés agropecuario.

Frecuencia alélica: es la proporción de un alelo en particular en una población. Un alelo o aleloide es cada una de las formas alternativas que puede tener un mismo gen que se diferencian en su secuencia y que se puede manifestar en modificaciones concretas de la función de ese gen.

Para poder comprender el tema es conveniente recordar a qué se llama selección natural: es el proceso por el cual una especie se adapta a su medio ambiente, el proceso conlleva a un cambio evolutivo cuando los individuos con ciertas características sobreviven y se reproducen más que otros individuos de la misma población, y de esa manera pasan estas características genéticas a su progenie. La selección natural fue la idea central que surgió de los estudios de Charles Darwin y Alfred Russel Wallace y que explica el proceso responsable por la evolución y las adaptaciones de los organismos a su medio ambiente. Pero hay que hacer una aclaración en cuanto a la selección natural ya que puede interpretarse que tiende a perseguir el objetivo de la perfección, cosa que es imposible.

Antes de que las ideas revolucionarias de Darwin y Wallace sobre la selección natural se establecieran, los agricultores y ganaderos fueron los primeros en emplearla para poder generar cambios en los cultivos y en el ganado. La metodología empleada era simple pero no poco exitosa, el hombre permitía que sólo se reprodujeran aquellas plantas y animales que presentaban alguna característica deseada.

La agricultura tuvo sus comienzos hace no menos de 10.000 años, en primer lugar en Medio Oriente, luego en la región central de Europa y posteriormente en el norte de Europa. El cultivo comenzó a tener una importancia destacada a partir de que el hombre abandonó el estilo de vida nómade para comenzar a establecerse en ciertas regiones, lo que le permitió comenzar a cultivar y a criar animales para obtener sus propios alimentos. Entre los primeros cultivos de los que se tiene registro se encuentran los cereales silvestres como avena y cebada.

Posteriormente la selección ejercida por el hombre sobre esas plantas debió haber operado de dos formas. La primera, de manera inconsciente para el hombre y eran el resultado de prácticas agrícolas que tenían como propósito proteger a las plantas de sus depredadores naturales, este proceso puede haber tenido una consecuencia directa sobre los mecanismos de defensa naturales de las plantas, haciendo menos efectivos algunos de ellos. La segunda forma se debió a una selección consciente para lograr ciertos atributos en las plantas, como por ejemplo incremento en la cantidad, el sabor de los frutos o semillas, la talla de las plantas, etc.

Como se muestra en la siguiente figura, los agricultores han obtenido numerosas variedades a partir de la mostaza silvestre, mediante la selección artificial de ciertos atributos. Como resultado de la selección artificial los animales criados por el hombre y las plantas cultivadas tienen muchas veces muy pocas similitudes con sus ancestros silvestres. Un ejemplo de ello se da en las diferentes formas de la mostaza silvestre como consecuencia de la selección artificial.



El brócoli, coliflor, repollito de Bruselas y col tiene como ancestro común la mostaza.

El proceso de cría de animales tuvo sus comienzos casi en el mismo periodo que el hombre comenzó a cultivar plantas para su alimentación. En la cría de ganado o animales de compañía, la selección consciente tenía como objetivo incrementar o mejorar ciertos atributos como por ejemplo, aumentar la producción de leche, o el instinto de caza en los perros.

La domesticación del perro está documentada en el Oriente Medio en el Epipaleolítico hace unos 13.000 años, a partir del Canis lupus. Las cabras (genus capra) y los ovinos (genus ovis) han sido de las primeras especies de ganado en ser domesticadas. La domesticación del buey se documenta al final del Neolítico pre-cerámico en Levante hace unos 8.000 años. Los ancestros del cerdo doméstico se consideran que son los cerdos salvajes de la especie Sus scrofa, que se encuentran en toda Eurasia y en África del norte. Con respecto a la domesticación del caballo las primeras evidencia se remontan a 5.000 años en la región de la actual Kazajistán.

Objetivos

Los programas de selección artificial tienen dos objetivos principales que son, mejorar las características de los organismos aumentando el valor de un atributo, como por ejemplo el rendimiento (granos, leche, etc.) o intervenir para el mejoramiento de algún aspecto estético como en el caso de las plantas ornamentales, etc.

El otro objetivo se basa en inducir la aparición de un cambio en el organismo para evitar el efecto de algún factor restrictivo (no deseable), tales como la susceptibilidad a una enfermedad o la resistencia a algún factor abiótico. Sin embargo, el mejoramiento de una población por medio de la selección artificial no puede continuar indefinidamente, porque la población alcanza un límite después del cual no se logra respuesta. En algunas circunstancias algunos genes responden a la selección artificial por sus efectos favorables sobre una característica mientras que, a su vez, tienen efectos negativos sobre el coeficiente de adaptación.

¿Como actúa la selección artificial sobre las frecuencias alélicas? En este momento es necesario diferenciar los caracteres que pueden definir características fenotípicas. Los caracteres pueden ser de tipo cualitativo y cuantitativo.

Los caracteres cualitativos, son aquellos que caen en clases discretas, por ejemplo los genes que se heredan de forma mendeliana. La selección de caracteres cualitativos tiene como objetivo obtener una población pura, es decir, una población de tipo homocigota. El carácter no deseado y el alelo que lo produce se eliminan mediante el rechazo de los individuos que lo portan.

Los caracteres cuantitativos son aquellos que no pueden clasificarse en clases discretas. Cuando se analiza una población segregante se encuentra una distribución continua de los fenotipos. En estos casos el proceso de selección consiste en elegir a los animales de mayor valor fenotípico como reproductores. Muchas características agronómicas tales como rendimiento de la cosecha, producción de leche, cantidad de grasa en la carne, son características cuantitativas y la primera investigación realizada sobre la forma de herencia fue llevada a cabo por genetistas agrícolas.

Como se mencionó anteriormente los métodos de selección artificial tienen importancia para los programas de mejoramiento genético de plantas y animales. Éstos cumplen con tres pasos generales que son:

1. Creación de variabilidad genética, ya sea por cruzamientos o por otra técnica.

2. Selección de los caracteres deseados a partir de las poblaciones obtenidas en el paso anterior.

3. Multiplicación de las líneas mejoradas.

Para lograr esos objetivos es necesario en primer lugar seleccionar las plantas (cultivadas o silvestres) y animales que porten las características deseadas. Posteriormente se realizan cruzamientos dirigidos con las variedades que se quieren mejorar. Las técnicas empleadas para la selección dependerán del tipo de reproducción del cultivo y de las características que se quieran mejorar.

Los cultivos que utiliza el agricultor en la actualidad han sido generados por los métodos convencionales en centros públicos o privados dedicados al mejoramiento y producción de nuevas variedades.

En cuanto a los métodos de selección en programas de mejoramiento de plantas se consideran cuatro tipos: selección individual, selección masal, selección por genealógico o pedigrí, hibridación con selección masal.

- Selección individual

El método de selección individual se basa en el principio por el cual un genotipo, en su descendencia, se reproduce de forma más o menos uniforme dependiendo de su patrimonio genético más o menos estable y homocigótico.

- Selección masal

La selección masal es un método por el cual se elige dentro de una población de plantas, aquellas que se acerquen más a las características deseadas (selección individual) y recoge sus semillas reuniéndolas en una mezcla de todas las plantas seleccionadas para sembrar una nueva parcela. El proceso de selección continua de la misma forma, hasta conseguir aquellas líneas que presenten las características de interés.

- Selección por genealógico o pedigrí

La selección utilizando el método genealógico o pedigrí en autógamas (plantas capaces de auto-fecundarse), consiste en la aplicación de las leyes de Mendel, en la que se eligen los progenitores teniendo en cuenta sus caracteres favorables y posteriormente se seleccionan plantas individuales en la población segregante de un cruzamiento F1. En la generación F2 se realiza nuevamente la selección, las plantas se auto-fecundan, obteniéndose la generación F3 que será una línea.

- Hibridación con selección masal

La hibridación es un tipo de cruzamiento planificado entre parentales cuidadosamente seleccionados, obteniendo la F1 y luego la F2 que es la primera generación segregante. El cruzamiento de la F2 da como resultado plantas con genotipo recombinante (características de ambos parentales). El cultivo en masa de la descendencia se puede continuar por muchos años.