PROPAGACIÓN CLONAL IN VITRO DE PLANTAS
RESUMEN
La reproducción asexual de plantas por cultivo de tejidos es posible gracias a que, en general, varias células de un individuo vegetal poseen la capacidad necesaria para permitir el crecimiento y el desarrollo de un nuevo individuo completo, sin que medie ningún tipo de fusión de células sexuales o gametas. Esta capacidad se denomina totipotencialidad celular, y es característica de un grupo de células vegetales conocidas como células meristemáticas, presentes en los distintos órganos de la planta. El cultivo in vitro consiste en tomar una porción de una planta (a la que se denominará explanto, como por ej. el ápice, una hoja o segmento de ella, segmento de tallo, meristema, embrión, nudo, semilla, antera, etc.) y colocarla en un medio nutritivo estéril (usualmente gelificado, semisólido) donde se regenerarán una o muchas plantas. La formulación del medio cambia según se quiera obtener un tejido desdiferenciado (callo), crecer yemas y raíces, u obtener embriones somáticos para producir semillas artificiales.
ABSTRACT
Asexual reproduction of tissue culture plants is possible because, in general, several cells of a plant individual having the capacity to allow growth and development of an entirely new individual, without there being any kind of cell fusion gametes or sex. This capability is called cellular totipotency, and is characteristic of a group of plant cells called meristematic cells present in the different organs of the plant. In vitro culture of taking a portion of a plant (which will be referred explant, as eg. The apex, a sheet or segment thereof, segment stem, meristem, embryo, knot, seeds, anthers, etc. ) and place in a (usually gelled, semi) sterile nutrient medium in which one or many plants will regenerate. The formulation of the medium changes as you want to get a dedifferentiated tissue (callus), buds and roots grow or obtain somatic embryos to produce artificial seeds.
INTRODUCCIÓN
El cultivo in vitro, incluye muchas técnicas destinadas a introducir, multiplicar y regenerar, entre otros recursos, material vegetal o animal en condiciones controladas y asépticas. El cultivo in vitro, constituye un paso fundamental en la obtención y regeneración de plantas genéticamente modificadas, mediante técnicas de ingeniería genética. Es decir que existe una estrecha relación entre el cultivo de tejidos vegetales y la biotecnología moderna. Normalmente se utilizan cultivos de tejidos, seguido de la regeneración de la planta completa, y la subsiguiente expresión de los genes introducidos, o transgenes.
JUSTIFICACIÓN
Es de
gran importancia la clonación in vitro de plantas porque permite que variedades
de plantas se reproduzcan asexualmente y se regeneren rápidamente,
eficientemente y en grandes cantidades, al mismo tiempo las plantas cuidadas
con esta metodología se obtienen libres de enfermedades (tales como virosis).
Los frascos que contienen las plantas se ubican en estanterías con luz
artificial dentro de la cámara de crecimiento, donde se fija la temperatura que
oscila entre los 21 y 23 °C, dentro de este proceso IN VITRO, se pueden
diferenciar varias fases o etapas, tales como, desinfección de las yemas de la
planta y/o desinfección semillas, introducción del material seleccionado,
multiplicación de brotes, enraizamiento y aclimatación, dicha secuencia abarca
el ciclo completo de la multiplicación de plantas y aplica para diferentes
especies vegetales.
En el cultivo in-vitro hay diferentes técnicas con las cuales podemos lograr
- Propagación masiva de plantas, especialmente beneficiosa para especies de difícil
- Propagación por otros métodos, o en vías de extinción
- Clonación de individuos de características agronómicas muy deseables durante todo el año
- Obtener plantas libres de virus
MARCO
El cultivo de meristemas
El cultivo de meristemas tiene numerosas aplicaciones. Una de las más importantes es la obtención de plantas libres de virus, ya que esta pequeña zona de tejido generalmente no es afectada por estos patógenos vegetales. Otra muy importante es la multiplicación vegetal. La potencialidad de la técnica se demuestra con un ejemplo: a partir de una yema apical, se pueden obtener 4.000.000 de claveles en un año. La técnica permite también multiplicar especies de plantas con reproducción lenta o dificultosa (como las orquídeas), o acelerar la producción de plantas bianuales.
1. Micropropagación e injerto in vitro de pistacho
El cultivo del pistachero (P. vera L.) ha despertado un gran interés en zonas de España en las que cultivos tradicionales, como la vid o el olivo, han perdido rentabilidad. Sin embargo, su expansión está frenada por la dificultad de propagación por injerto de las variedades de interés y la selección de un patrón clonal propagado vegetativamente. La aplicación de las técnicas de cultivo in vitro a las especies de Pistacia permitirá, además de la propagación clonal y masiva, profundizar en el estudio de los problemas que afectan al injerto al disponer de un modelo experimental eficaz y flexible que permita el seguimiento del injerto durante las etapas iniciales, donde es más probable la aparición de síntomas de falta de afinidad entre la variedad y el patrón que lleven a la falta de prendimiento del injerto. Se iniciaron cultivos de P. vera a partir de explantos nodales y de P. terebinthus a partir de semillas germinadas in vitro. La multiplicación in vitro de ambas especies se aproximó a 2 brotes por brote cada 3 semanas. Se obtuvo un alto enraizamiento del patrón P. terebinthus (82 %) en un medio WPM modificado y las plantas fueron trasplantadas en invernadero con éxito. Ápices de brotes de P. vera de 10‐20 mm fueron injertados in vitro sobre brotes enraizados o sin enraizar del patrón
P. terebinthus y se estudió histológicamente la evolución de los injertos. Más del 70 % de las plantas injertadas sobrevivieron durante las 3‐5 semanas iniciales y algunas plantas continuaron su crecimiento en invernadero. De la misma forma se realizaron homoinjertos de control entre P. terebinthus consigo mismo y su estudio reveló que la técnica utilizada es prometedora, aunque deberá ser perfeccionada en posteriores trabajos.[1]
1. Micropropagación de teca (Tectona grandis L.f)
La teca (Tectona grandis L.f.) es una especie considerada valiosa por la calidad de su madera. La alta demanda a nivel mundial ha impulsado su cultivo en plantaciones comerciales. Sin embargo, la calidad de muchas de estas plantaciones justificó el inicio de programas de mejoramiento de la especie. La introducción de técnicas de micropropagación o propagación clonal in vitro (en condiciones de laboratorio) en los programas de mejoramiento genético y para el establecimiento de plantaciones confiere grandes ventajas a los mejoradores, les permite la multiplicación masiva de los árboles superiores en tiempo y espacio reducido, conservando las características valiosas de los materiales. Además, este tipo de propagación permite la comercialización y transporte de las plantas así producidas a lugares y países lejanos con menores restricciones aduaneras y menores posibilidades de pérdida de materiales. Durante este estudio se mostró la factibilidad de propagar teca utilizando la micropropagación, estableciéndose una metodología básica que permitió la obtención de altos porcentajes de éxito en las diferentes etapas del proceso. [2]
2. Propagación y Mantenimiento in vitro de Orquídea Mexicana, para colaborar en su conservación
La familia Orchidaceae es una de las más diversas, pero también una de las más vulnerables, principalmente por la destrucción de su hábitat y la gran extracción a la que ha estado sujeta. En México 181 especies de orquídeas son consideradas en alguna categoría de riesgo (NOM-059- ECOL-2001). Con el presente estudio se pretende colaborar en la conservación de algunas especies de orquídeas mexicanas a través de generar conocimientos sobre su propagación y conservación in vitro. Segmentos de hojas, estructuras tipo protocormos y pseudobulbos de plántulas cultivadas in vitro provenientes de semillas, fueron usados como explantes para su multiplicación. El medio Murashige y Skoog (MS) adicionado con concentraciones propias de auxina (ANA), citocinina (BA) y ácido giberélico (GA3) fue utilizado para la inducción de callo, proliferación de estructuras tipo protocormos, desarrollo y mantenimiento a mediano plazo de plántulas. Se considera que se ha logrado establecer los métodos óptimos de propagación y mantenimiento in vitro de 9 especies de orquídeas Mexicanas (Cattleya aurantiaca, Encyclia adenocaula,Euchile citrina, Epidendrum radicans, Laelia albida, Laelia autumnalis, Laeliaspeciosa, Oncidium tigrinum y Oncidium cavendishianum).[3]
3. Sustancias utilizadas como agente gelificante alternativas al agar en medios de cultivo para propagación in vitro
El cultivo de tejidos vegetales comprende un conjunto técnicas ampliamente usadas para propagación vegetal in vitro;sin embargo, una desventaja es el alto costo de componentes utilizados para el medio de cultivo, entre éstos, el agar (solidificante más utilizado), pues la demanda ha elevado su precio. En este artículo se recopilan algunas investigaciones sobre sustancias que se han utilizado como agentes solidificantes alternativos, entre los que se resaltan los almidones (nativos o modificados) y algunas gomas de plantas y exudados bacterianos, que han sido empleados en procesos de organogénesis, embriogénesis y proliferación vegetativa. Los almidones y las gomas reportadas presentaron resultados favorables en el cultivo in vitro de algunas especies vegetales. Se concluye que tanto las gomas como los almidones pueden ser potenciales sustitutos, parciales o totales del agar y logran una disminución de los costos con los almidones, y su posibilidad de modificarse químicamente para mejorar su capacidad gelificante. [4]
La
embriogénesis somática (asexual o adventicia, consiste en el desarrollo de
embriones a partir de células que no son el producto de una fusión gamética, o
en otras palabras, es un proceso por el cual se produce una estructura bipolar
(embrión) a partir de una célula somática. In vitro, los primeros
en obtener y desarrollar embriones somáticos fueron Steward y Reinert (1958) a
partir de tejidos de zanahoria, a esta especie modelo para el estudio de la
embriogénesis somática se han añadido hasta la fecha más de 30 especies,
algunas tan importantes como la alfalfa y leñosas forestales se multiplican
comercialmente en la actualidad por este método.
[1] García, E., Lorente, P., Martín, JA., Arbeloa, A., Andreu, P. Micropropagación e injerto in vitro de Pistacho. ITEA, Información Técnico Económica Agraria. 106 (4): 294-302. Tomado el 31 octubre. Disponible en: http://digital.csic.es/handle/10261/33371
[2] Abdelnour, A., Muñoz, A. Micropropagación de teca (Tectona granddis l.f). Tomado el 31 octubre. Disponible en: http://www.tec digital.itcr.ac.cr/servicios/ojs/index.php/kuru/article/view/541
[3] Díaz, I., Salgado, R. Propagación y mantenimiento in vitro de orquídea Mexicana, para colaborar en su conservación. Tomado el 31 octubre. Disponible en:http://www.biologicas.umich.mx/index.php/biologicas/article/view/
[4] Martín, DA., Cárdenas, O. sustancias utilizadas como agentes gelificante, alternativas ala agar en medios de cultivo para propagación in vitro. Revista de Investigación Agraria Ambiental. Volumen 3, Número 2. Bogotá, Colombia. Diciembre de 2012
CONCLUSIONES
Con el fin de alcanzar un desarrollo sostenible la biotecnología ha traído herramientas eficaces que permiten plantear diferentes soluciones a problemas como pérdida de productividad de los cultivos
Cada una de las especificaciones que se hacen en el marco teórico, son
parte de la Propagación Clonal In Vitro de Plantas, este proceso requiere de
tiempo y profesionalismo para la producción agrícola de una región o país, se
hace para controlar y evitar microorganismos que puedan dañar la producción de
cualquier planta con la que se va a trabajar, como todo procedimiento, existen
factores que afectan el mismo, tales como la necesidad de materia prima para la
ejecución, elementos dentro de un laboratorio de trabajo y elaboración, la
clonación se puede hacer siempre y cuando se respeten las normas
internacionales sobre la materia y se adopten las medidas adecuadas para
proteger la biodiversidad. La multiplicación vegetativa asexual o clonal, es posible
gracias a la capacidad que tienen algunas células vegetales de dar origen a un
organismo completo, mediante mitosis, para formar tejidos y por último
organismos completos e idénticos al original. Gracias a la totipotencialidad,
la clonación se puede realizar a partir de las partes vegetativas de la planta
como las yemas, raíces o tallos, que presentan capacidad de enraizar.
la ejecución, elementos dentro de un laboratorio de trabajo y elaboración,
la clonación se puede hacer siempre y cuando se respeten las normas
internacionales sobre la materia y se adopten las medidas adecuadas para
proteger la biodiversidad. La multiplicación vegetativa asexual o clonal, es posible
gracias a la capacidad que tienen algunas células vegetales de dar origen a un
organismo completo, mediante mitosis, para formar tejidos y por último
organismos completos e idénticos al original. Gracias a la totipotencialidad,
la clonación se puede realizar a partir de las partes vegetativas de la planta
como las yemas, raíces o tallos, que presentan capacidad de enraizar.
BIBLIOGRAFIA
http://www.encuentros.uma.es/encuentros39/embriogenesis.html
http://books.google.com.co/books?id=yLLONP5TPLIC&pg=PA7&lpg=PA7&dq=cultivos+de+meristemas&source=bl&ots=P5o9EXPySH&sig=kR81mOvLQGf97NPOh4P7Ypgivv4&hl=es&sa=X&ei=0ftYVKifL8KhgwSTw4OgBg&ved=0CDcQ6AEwBw#v=onepage&q&f=false
http://es.wikipedia.org/wiki/Meristemo
http://www.ecured.cu/index.php/Explantes_(Biotecnolog%C3%ADa_Vegetal)
http://lacactaria.blogspot.com/2013/01/totipotencialidad.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Endospermo
http://www.ecured.cu/index.php/Organog%C3%A9nesis_(Biotecnolog%C3%ADa_Vegetal)
[1] García, E., Lorente, P., Martín, JA., Arbeloa, A., Andreu, P. Micropropagación e injerto in vitro de Pistacho. ITEA, Información Técnico Económica Agraria. 106 (4): 294-302. Tomado el 31 octubre. Disponible en: http://digital.csic.es/handle/10261/33371
2 Abdelnour, A., Muñoz, A. Micropropagación de teca (Tectona granddis l.f). Tomado el 31 octubre. Disponible en: http://www.tec http://www.tecgital.itcr.ac.cr/servicios/ojs/index.php/kuru/ article/view/541
3 Díaz, I., Salgado, R. Propagación y mantenimiento in vitro de orquídea Mexicana, para colaborar en su conservación. Tomado el 31 octubre. Disponible en:http://www.biologicas.umich.mx/index.php/biologicas/article/view/
4 Martín, DA., Cárdenas, O. sustancias utilizadas como agentes gelificante, alternativas ala agar en medios de cultivo para propagación in vitro. Revista de Investigación Agraria Ambiental. Volumen 3, Número 2. Bogotá, Colombia. Diciembre de 2012
5. Segretín, M. INGEBI-CONICET - Dpto. FBMyC, FCEyN-UBA. Recuperado de http://www.argenbio.org/adc/uploads/pdf/Cultivos%20celulares%20II%20Euge.pdf
PERFIL DE CADA INTEGRANTE
5. Segretín, M. INGEBI-CONICET - Dpto. FBMyC, FCEyN-UBA. Recuperado de http://www.argenbio.org/adc/uploads/pdf/Cultivos%20celulares%20II%20Euge.pdf
PERFIL DE CADA INTEGRANTE
NOMBRE
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PERFIL
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EURELIS SOTO SILVA
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Tecnóloga Agropecuaria de la UIS, estudiante de Agronomía, me encanta mi profesión y la investigación de nuevas alternativas que puedan minimizar los costos de producción en el área agrícola para dar sostenibilidad y sustentabilidad a pequeños y medianos agricultores.
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NOMBRE
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PERFIL
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JUAN ALBERTO CASTRILLON
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Administrador de empresas agropecuarias, estudiante de Agronomía, estudié agronomía como complemento a mi carrera y a mi trabajo, que es en una empresa comercializadora de productos agropecuarios como director comercial.
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NOMBRE
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PERFIL
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LINA VANESSA
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Estudiante de Agronomía y cursando actualmente la especialización en Biotecnología Agraria como opción de grado, con muchos deseos de culminar pronto mi carrera y así desempeñarme laboralmente.
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NOMBRE
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PERFIRL
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NINI
NEXARA CARDOZO TORRES
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Técnica Profesional en producción
pecuaria del SENA, estudiante de Zootecnia, me encanta mi
profesión soy una mujer de armas de tomar y muy creativa con respecto a formación me
gusta Desarrollar
actitudes, valores, principios éticos y morales para el ejercicio de mi
profesión para que todas las acciones que plante se han con coherencia y
responsabilidad.
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