una planta modelo - BioTecnologia

UNA PLANTA MODELO
Kalanchoe daigremontiana
El género Kalanchoe (familia Crassulaceae, orden Saxifragales) presenta algunas
interesantes adaptaciones a climas áridos y cálidos, tales como la apertura
nocturna de los estomas. Estos permanecen cerrados durante el día, reduciendo
la pérdida de agua.
El proceso fotosintético se caracteriza por un mecanismo alternativo de fijación de
carbono, denominado metabolismo ácido de las Crassuláceas (CAM). Por la noche,
cuando las plantas abren los estomas, el carbono (CO2) es fijado en forma de
ácidos. De día, cuando los estomas están cerrados y en presencia de luz, ATP y
NADPH para el ciclo de Calvin, el CO2 es liberado de los ácidos orgánicos e
incorporado como azúcar. Las plantas CAM mantienen una división temporal entre
la fase luminosa de la fotosíntesis y el ciclo de Calvin.
Dentro del género Kalanchoe encontramos especies que se reproducen siempre
sexualmente, formando flores y semillas. También encontramos especies que se
pueden reproducir asexualmente mediante la formación, en los bordes de las
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hojas, de embriones y plántulas que al desprenderse y caer al suelo, generan
plantas-hijas.
En algunas especies, como Kalanchoe beharensis (oreja de elefante), portadoras
de una versión del gen LEC1 que permite la formación de semillas, la producción
de embriones foliares solo ocurre inducida por condiciones de stress. En otras,
como Kalanchoe daigremontiana, portadoras de una mutación en el gen LEC1 que
no les permite formar semillas, la reproducción asexual es constitutiva
(obligatoria).
Los Kalanchoes presentan algunas propiedades medicinales e insecticidas, de
modo que pueden resultar tóxicas cuando son ingeridas por niños o animales de
pequeño tamaño.
En el laboratorio de enseñanza, adoptamos Kalanchoe daigremontiana como
planta modelo porque permite desarrollar sin mayores contratiempos todos los
estadíos de la micropropagación: obtención de los explantes, desinfección y
sembrado in vitro; multiplicación mediante subcultivos sucesivos, transferencia a
tierra y aclimatación.
BIBLIOGRAFÍA
GARCÊS H. M. P. et al. Evolution of asexual reproduction in leaves of the genus
Kalanchoe. PNAS 104:39,2007
MALAJOVICH M.A. e MANN V.S. Micropropagación. Guía 80: El laboratorio de enseñanza;
Guía 85: La desinfección de los instrumentos; Guía 90: La desinfección de los explantes y
Guía 96: Los medios de cultivo. http://www.bteduc.bio.br
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ACTIVIDAD PRÁCTICA
OBJETIVO
Reproducir los principales estadios de la micropropagación.
MATERIALES
Una planta de Kalanchoe daigremontiana, frascos o tubos de ensayo con medio de
cultivo* estéril, 1 azulejo limpio, 1 colador, 1 pinza, 1 cuchillo o bisturí, alcohol
70º, Clorin 10 (Dicloro isocianurato de sodio; 10,1 en cloro activo) **, vaso de
precipitados de 1 litro, agua destilada, vasos plásticos pequeños con tierra de
jardín, filme de PVC (Rolopac), macetas con tierra de jardín.
* El medio de cultivo es una solución de sales minerales gelificado con agar
(0,7%). No es necesario agregar sacarosa o azúcar cristal, ni agua de coco.
(Guías 111: Micropropagación: medios clásicos y 112: Micropropagación:
medios alternativos).
** Clor-in 10 es un producto comercial para la desinfección de
hortifrutícolas. Disolver una pastilla en 500 ml de agua, según indicaciones
del fabricante. No es necesario enjuagar. Utilizar agua destilada en la
desinfección de los explantes y agua de grifo para desinfectar el colador.
PROCEDIMIENTO
Estadio 1: Separación de los explantes y sembrado in vitro
Antes de comenzar: Desinfectar la pinza en alcohol 70º y el colador por
inmersión durante al menos 20 minutos en una solución de Clor-in 10,
preparada disolviendo una pastilla en 500 ml de agua.
1. Separar los explantes: retirar los embriones foliares de la planta o cortar algunos
fragmentos de hoja.
2. Desinfectar los explantes por inmersión en una solución de Clor-in 10, preparada
disolviendo una pastilla en 500 ml de agua destilada. Revolver continuamente.
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3. Eliminar con el colador la solución desinfectante, reteniendo los explantes.
4. Con la pinza, transferir los explantes a los frascos que contienen medio de
cultivo.
5. Incubar los explantes en presencia de luz, a temperatura ambiente.
Estadio 2: Multiplicación (Opcional)
La multiplicación es posible cuando el explante
inicial es un fragmento de hoja sobre la cual se
desarrollan los embriones foliares, como se
observa en la imagen de al lado.
Repicar
asépticamente
los
embriones
transfiriéndolos a frascos con medio de cultivo
estéril de la misma composición. Incubar en
presencia de luz.
Estadio 3: Transferencia a tierra
Lavar bien las plantitas para retirar el exceso de agar y transferirlas a los vasos
con tierra. Después de un tiempo, repetir el procedimiento, pero esta vez a las
macetas definitivas que serán colocadas en el exterior.
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NUESTRO COMENTARIO
Kalanchoe daigremontiana, nuestra planta modelo, crece en un medio de cultivo
sin azúcar, de modo que el número de contaminaciones es muy bajo. En vez de
centralizar la actividad en la composición del medio, como se hace habitualmente,
preferimos insistir en los estadíos de la micropropagación. Por otro lado, el uso de
Clor- in 10 simplificó enormemente la tarea de desinfección de los explantes.
Obtuvimos un buen número de clones con nuestro grupo de primer año del Curso
Medio Técnico de Biotecnología. Las diferentes etapas del trabajo se muestran
ilustradas en las figuras anexas.
¿CÓMO MONTAR UN PROYECTO?
Seguir el crecimiento en medios de cultivo de diferente composición.
Figura 1. Crecimiento in vitro de los explantes. Arriba, de izquierda a derecha: embrión
foliar, hoja y fragmento de hoja. Abajo, los mismos cultivos después de un tiempo.
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Figura 2. Incubación de embriones foliares
Figura 3. Transferencia a tierra
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Figura 4. Aclimatación
Figura 5. Clones de Kalanchoe daigremontiana, preparados por el grupo de
primer año del Curso Medio Técnico de Biotecnología, en la exposición montada
en ocasión de la Semana Nacional de Ciencia y Tecnología 2013 en el Instituto
de Tecnologia ORT de Rio de Janeiro.
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