BIOTECNOLOGÍA VEGETAL: OBTENCIÓN DE PLANTAS IN VITRO

BIOTECNOLOGÍA VEGETAL: OBTENCIÓN DE PLANTAS IN VITRO.
Mederos-Molina Sebastiana, [email protected]
Dpto. Biología Vegetal, Fac. Farmacia
Plasencia Cruz Inés del Carmen, [email protected]
Dpto. Análisis Matemático, Fac. Matemáticas
Varela Calvo Corina, [email protected]
Didáctica Ciencias Experimentales, C.S.E
Universidad de Laguna, Tenerife, Islas Canarias, España.
El objetivo de este trabajo es mostrar, de un modo divulgativo y didáctico, la
técnica de cultivo de tejidos vegetales in vitro, línea de investigación de la
Biotecnología Vegetal. Pretendemos, por una parte, aclarar ciertas confusiones
publicadas en algunos textos de bachillerato con relación al tema [1], [3], y por otra,
hacer referencia a otros libros de edición muy reciente que ni siquiera lo aluden [4].
Llevar a cabo esta técnica en enseñanza no universitaria es complicado por lo
costoso que resulta –instrumentación y productos químicos- sin embargo, aclarar cómo
transcurre es fundamental para entenderla.
La
Biotecnología
puede
definirse
como
el
conjunto
de
manipulaciones
biológicas de células u organismos vivos, con fines agronómicos y/o medicinales, entre
otros. Tiene dos líneas prioritarias: cultivos de tejidos vegetales in vitro e ingenería
genética. Nuestro trabajo se centra en la primera línea.
Las aplicaciones más importantes del cultivo de tejidos vegetales in vitro en
agricultura se orientan a la propagación, al saneamiento y a la mejora genética.
El cultivo indefinido de tejidos vegetales tumorales o callo1 de Daucus carota*
L. (zanahoria) y de Nicotiana glauca x Nicotiana langsdorffii+ L. (tabaco) se logró, por
primera vez, simultáneamente (1939) en Francia por Gautheret y Nobecourt* y en
EEUU por White+;
Por otra parte, Ball fue el pionero de la multiplicación vegetativa in vitro o
micropropagación (propagación vegetativa de plantas mediante el cultivo in vitro de
meristemos, yemas, cualquier tejido u órgano de una planta, también denominado
"explanto"), ya que en 1946, obtuvo el desarrollo in vitro de plantas enteras a partir de
meristemos apicales de vástagos de Tropaeolum majus y de Lupinus albus L. [2].
Esta línea requiere que el material a cultivar esté aséptico3 (esterilizado) y
además que se cultive en un medio nutritivo estéril, constituido principalmente por sales
minerales de macronutrientes y micronutrientes, vitaminas, hormonas (citoquininas y/o
auxinas principalmente), azúcar (sacarosa y/o glucosa entre otras), etc. Los medios
nutritivos pueden permanecer en estado líquido o bien solidificarse con agar4 en base al
tipo de cultivos in vitro a realizar (callos, cultivos de células, meristemos, explantos,
etc.). Finalmente, el medio ya sembrado se deposita en cámara de incubación o
germinadora, equipada de factores ambientales controlados (luz, temperatura, humedad
relativa) u optimizados para cada tipo de cultivo a realizar.
La propagación vegetativa in vitro o clonación5 puede ser una alternativa
económicamente rentable, frente a los métodos de multiplicación clásicos (el sexual:
germinación de semillas y el vegetativo o asexual: esqueje, injerto, acodo). La
micropropagación masiva de clones5 puede obtenerse vía organogénesis directa, es
decir, a partir de meristemo o yema (apical y/o axilar) aislada de un vástago6 . Esta vía
aporta estabilidad genética o ausencia de mutaciones, y también plantas libres de virus
(saneamiento), mediante el cultivo de ápices meristemáticos de vástago. La vía indirecta
o callo1 , consiste en regenerar plantas a partir de células desorganizadas y diferenciadas,
pero siempre que éstas reviertan al estado de meristemoide7 y/o embrioide8 . Sin
embargo, la vía "callo" se utiliza para obtener variantes somaclonales y mutantes, entre
otros.
En este poster, tras un análisis previo de determinados libros de texto,
recogemos la información confusa (tanto en el texto como en la imagen) que se ofrece
en algunos de ellos, y proponemos la que debería aportarse, con el objeto de aclarar
aspectos y evitar la creación de errores conceptuales.
Glosario de términos:
1
Callo. Tejido desorganizado formado por una masa de células vegetales tumorales
debido a que éstas crecen de manera descontrolada. La mayoría de estas células están
en estado diferenciado salvo algunas que revierten al estado indiferenciado7,8.
2
Micropropagación. Propagación vegetativa de plantas mediante el cultivo in vitro de
meristemos, yemas, cualquier tejido u órgano de una planta, también denominado
"explanto".
3
Cultivos asépticos. Cultivos estériles libres de agentes contaminantes o ausencia de
microorganismos: hongos, bacterias, levaduras, virus, etc.
4
Agar. Producto químico que obtenido de ciertas especies de algas, se utiliza para
solidificar los medios nutritivos.
5
Clonación. Este término puede definirse como el uso de métodos asexuales para
producir copias exactas de un individuo vegetal o animal. Para ello se precisa que las
células a
cultivar
-aisladas o integrantes de tejidos u órganos- sean totipotentes
(pluripotentes) y que las mismas procedan de un organismo concreto para que
posteriormente se desarrollen y formen un nuevo individuo idéntico al primero.
6
Vástago. Para este caso concreto, brote o rama que se desarrolla en el tallo de una
planta, a partir de un tejido meristemático o yema, ubicados en el ápice y/o en las zonas
axilares del tallo.
7
Meristemoide. Nódulo de tejido indiferenciado, a partir del cual se pueden obtener
nuevas células y/o estructuras adventicias.
8
Embrioide. Estructura embrionaria que se desarrolla mediante el cultivo in vitro de
células somáticas. Término también válido para los embriones adventicios que se
desarrollan mediante las técnicas in vitro pero de forma vegetativa.
BIBLIOGRÁFÍA
(1) GARCÍA, M.; FURIÓ, J.; GARCÍA, L.; GARCÍA, M.A. Y SENDRA, R. (1997).
Biología y Geología. Documento: Cultivo In Vitro de Plantas, Bachillerato I, Editorial
ECIR, Valencia, pp. 202.
(2) GAUTHERET, R. (1983). Plant Tissue Culture: A History. Bot. Mag. Tokyo, no
96, pp. 393 - 410.
(3) INCIARTE, M.R.; VILLA, S. Y MIGUEL G. (2001). Biología: Biotecnología,
Bachillerato 2, Editorial Mc Graw Hill, Madrid, pp. 190 - 202,
(4) JIMENO FERNÁNDEZ, A.; BALLESTEROS VÁZQUEZ, M. Y UGEDO UCAR
L. (2000).
Biología: Los genes y la ingeniería genética, Bachillerato 2,
Santillana, Madrid, pp. 178 - 193.
Editorial