sábado, 24 de noviembre de 2012

3.3 Plantas libres de patógenos ,3.3.4. Cultivo de embriones 3.3.6. Factores que ayudan a incrementar la posibilidad de obtener plantas libres de patogenos



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.



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