3.3 Plantas libres de
patógenos y
Cultivo de tejidos
vegetales” es una descripción genérica que involucra diferentes técnicas de
cultivo de material vegetal diverso, incluyendo las de protoplastos (células desprovistas
de su pared celular), células, tejidos, órganos y plantas completas. Mediante
éstas y otras técnicas de cultivo, es posible obtener plantas libres de microbios
en un medio nutritivo aséptico (estéril) en condiciones ambientales controladas
(ver Cuaderno Nº 56). Las primeras experiencias relacionadas al cultivo de
tejidos vegetales se remontana 1902, pero recién en 1922 se logró el primer
experimento exitoso: germinación in vitro de semillas de orquídeas. Luego de la
germinación, las plántulas obtenidas se transfirieron a un medio de cultivo en
condiciones asépticas, y así se mantuvieron protegidas del ataque de patógenos
(hongos, virus y bacterias). Esta técnica tiene numerosas aplicaciones (ver
Cuadernos 5, 26, 56, 89, 93): 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.
·
Obtención de plantas libres de virus
· Producción de
semillas sintéticas
· Conservación de
germoplasma: material de un conjunto de individuos que representa
la variabilidad
genética de una población vegetal
· Obtención de
metabolitos secundarios
· Producción de
nuevos híbridos
· Mejora genética de
plantas, incluyendo obtención de plantas transgénicas
· Germinación de
semillas.
· Producción de
haploides.
3.3.4. Cultivo de embriones
INTRODUCCION:
El cultivo de embriones se
ha usado para diferentes propósitos, como los de estudiar los requerimientos
nutricionales de embriones en desarrollo, rescatar embriones hibrido que se
hayan derivado de cruzamientos interespecificos, producir monoploides y superar
la latencia de las semillas. Igualmente el cultivo de óvulos intactos se ha
empleado para el rescate de embriones (mediante la polinización y fertilización
in vitro) y para inducir embriogénesis somática a partir de nucelas de algunas
especies de plantas. El desarrollo de los embriones vegetales se caracteriza
por 2 estados distintos: el estado temprano que es heterotrófico y el estado
tardío que es autotrófico. Los embriones globulares heterotróficos se
desarrollan a expensas del endosperma y poseen una baja capacidad de ciertos
nutrimentos como hormonas, aminoácidos, carbohidratos, vitaminas, purinas y
pirimidinas que se encuentran en el saco embrionario. Con la formación de los
cotiledones, el embrión pasa a ser autótrofo y se pueden aislar de los óvulos y
cultivarse in vitro en un medio relativamente simple, que contenga pequeñas
cantidades de unos pocos nutrimentos. Diversos estudios con cruzamientos
interespecificos demostraron la importancia del normal desarrollo del
endosperma en el desarrollo del embrión. Brink (1947) sugirieron que el
aborto de los embriones después de una hibridación amplia se debía
probablemente al rompimiento del equilibrio entre el material que constituye ls
tejidos ovulares, el embrión en desarrollo y el endosperma. El aborto
embrionario puede resultar también de anomalías en el desarrollo, lo que se
refleja en un funcionamiento alterado del cigoto, en consecuencia, las
anomalías del suspensor afectara la toma de nutrimentos (Blakeslee et al.,
1944).
CULTIVO DE EMBRIONES:
Hanning (1940) fue el
primero en demostrar que es posible remover de los óvulos de la plantas los
embriones de cigotos maduros, y cultivarlos en un medio estéril que contenga
los nutrimentos esenciales; en este medio los embriones se pueden desarrollar normalmente
y germinar. Laibach (1925; 1929) obtuvo cultivos relativamente exitosos de
embriones híbridos maduros procedentes del cruzamientos incompatible de Linum
perenne x L. austriacum y de ellos recupero plantas normales. El
cultivo de embriones ha sido efectivo en el mejoramiento de la cebada al
permitir rescatar los embriones que resultan de la hibridación entre Hordeum
vulgare y H. bulbosum; el hibrido es resistente a las bajas
temperaturas in vernales a al mildeo. Mediante la aplicación de esta técnica se
han logrado algunos cruzamientos intergenéricos. Otra aplicación del cultivo de
embriones es el rescate de material de propagación en los frutales cuyas
semillas son generalmente de baja viabilidad; también ha servido para obtener
híbridos en especies como peras y albaricoques en las cuales se presenta aborto
de los embriones. El cultivo de embriones ha ayudado al mejoramiento
genético de especies de arbóreas porque acorta el periodo siembra-floracion;
embriones cultivados in vitro no necesitan un periodo de latencia anterior a la
germinación. Asimismo ha sido efectivo para acortar el ciclo de mejoramiento de
Iris spp., porque acorta el periodo de latencia de las semillas que oscilan
entre unos pocos mese y varios años; esta latencia se debe a algunos inhibidores
del crecimiento del embrión presente en el endosperma y en la cubierta de la
semilla. Por medio del cultivo de embriones es posible acortar la latencia y
producir plántulas para el trasplante a las 2 o 3 semanas.
3.3.6. Factores que
ayudan a incrementar la posibilidad de obtener plantas libres de
patogenos
Muchos cultivos comerciales
vegetales, particularmente los que son propagados vegetativamente, contiene virus sistemáticos,
los cuales afectan su funcionamiento o abaten su rendimiento. Por tanto, antes
de librarse comercialmente es deseable producir plantas libres de virus, que
pueden ser clonalmente multiplicadas. En muchas especies lo anterior puede
lograrse con tratamientos con calor de varios órganos in vitro, o de
plantas compuestas, así como con la aplicación de productos químicos
(Hollings, 1965). Sin embargo, ciertos virus han resistido todas las pruebas de
erradicación por estos medios y se hacen necesarias otros métodos.
Actualmente la alternativa de más éxito es el cultivo de meristemas
apicales, frecuentemente combinado con quimioterapia o con tratamientos de
calor. Cuando estos métodos son usados, las plantas no solo son liberadas del
virus,sino también de hongos y otros patógenos. El primer cultivo con
resultados satisfactorios fue el de Morel y Martín (1952), quienes cultivaron
ápices de dalias infectadas con virus y lograron obtener plantas sana. Morel
(1955) realizó un cultivo meristemático con Cymbidium, Cattleya y Phajus,
obteniendo orquídeas libres de virus, y en 1960 reporta que es necesario hacer
ciertas modificaciones en el medio, ya que géneros como Vlanda y Phalaenosis no
responden favorablemente (citado por Lecoufle, 1969). Existen otras investigaciones
en plantas ornamentales, pero solo se han mencionado las más importantes, por
los aportes que han brindado en este campo. En cuanto a especies hortícolas y
frutales se han realizado importantes investigaciones en relación con la
obtención de material sano a partir de meristemos apicales; los más relevantes
fueron hechos en papa (Sussex, 1963; Ingram y Robertson, 1965; Accatino, 1966;
Gregorini y Lorenzi, 1964; Mellor y Stace – Smith, 1977; Wang, 1977 y
Solórzano, 1983), chile (Juo, Wahg y Chien, 1973), fresa (Belkengren y Muller,
1962), manzano (Elliott 1972; Jones, 1976; Aboot, 1976; Jones y Hopgood, 1979),
vid (Barlass y Skene, 1978), etc.
No hay comentarios:
Publicar un comentario