biotecnología

BIOTECNOLOGIA VEGETAL
METODOS DE PROPAGACIÓN “IN VITRO” EN PLANTAS
Dr. Sergio González Suárez
Dpto. Biología Vegetal
Facultad de Biología
Tema 1: Biotecnología Vegetal: Conceptos generales.
1.1 Morfogénesis y diferenciación.
Morfogénesis: podemos definirla como el conjunto de los fenómenos relativos a la
diferenciación celular y el desarrollo de los tejidos y órganos de la planta.Diferenciación: comprende los cambios morfológicos y fisiológicos que conllevan a la
especialización de las células y a la formación de los diferentes tejidos y órganos de
la planta. En todas las plantas se presentan las células embrionarias indiferenciadas
y es a partir de ellas que ocurre la diferenciación de los tejidos permanentes
primarios de la planta. (Figura 1) esto ocurre de formanormal durante la formación
de los órganos de las plantas.
MERISTEMOS APICALES TEJIDOS PERMANENTES
PRIMARIOS
Protodermis Epidérmico
Meristemo fundamental Parénquimas
Colénquima
Esclerénquima
Procambium Xilema primario
Floema primario
Figura 1. Diferenciación de tejidos permanentes primarios.
En las raíces y tallos de las plantas dicotiledóneas y en las plantas consemillas
desnudas (geminospermas, por ejemplo los pinos) se presenta un crecimiento
secundario en mayor o menor cantidad según la actividad del cambium y del
felógeno. Esos son meristemos secundarios que se van a originar a partir de la
Células embrionarias
indiferenciadas
Células diferenciadas desdiferenciación (B) de las células de parénquima. Estos meristemos secundarios,
al entrar enactividad producirán por rediferenciación (C) los tejidos permanentes
secundarios y las plantas crecen en grosor.
PARENQUIMA CAMBIUM FELOGENO
SECUNDARIO
Xilema secundario Suberoso
Floema secundario Parénquima
Figura 2. Formación de tejidos permanentes secundarios. A: diferenciación; B:
desdiferenciación; C: rediferenciación.
Sin embargo en condiciones de laboratorio “in vitro”,mediante ese mecanismo se
puede obtener el cultivo de tejido, de cualquier planta y de cualquier órgano de la
planta, la única condición es que se parta de células vivas. O sea, se puede obtener
el cultivo de meristemos y la diferenciación de brotes y raíces, siempre que se parta
de un pedazo de la planta (explante) que tenga células vivas. Este es el fundamento
fisiológico de laobtención de los cultivos de tejidos vegetales “in vitro”, tanto de
plantas dicotiledóneas ( tabaco, papa, tomate, etc.) como de plantas
monocotiledóneas ( arroz, maíz, caña de azúcar, etc.). esto se logró por primera vez
a partir de la década de los años 30 del siglo pasado y es una metodología básica
imprescindible que se aplica en la Biotecnología Vegetal actual para regenerar las
plantas.(Figura 3).
Tejido
Meristemático
primario
Tejido
Permanente
primario
Tejido
Meristemático
secundario
A B
Tejidos permanentes
secundarios
C
DESDIFERENCIACIÓN CÉLULA CÉLULA
DIFERENCIADA Fitohormonas MERISTEMÁTICA
CALLO CÉLULA
DIFERENCIADA
Figura 3. Obtención “in vitro” de tejidos de plantas.
Para lograr este mecanismo “in vitro” juegan un papel primordial lasfitohormonas
que se deben añadir a los medios de cultivo; según los requerimientos de los
diferentes medios y los objetivos que se persigan. Las fitohormonas más utilizadas
son las auxinas (AIA, ANA, 2,4-D) y las citokininas (KIN, BAP, Zeatina) generalmente
en concentraciones que oscilan entre 0,1 – 10,0 mg/L.
1.2 Cultivo de tejidos “in vitro”
En cultivo de tejidos “in vitro” y laproducción de callos ha facilitado, entre muchos
aspectos, los siguientes:
• El aislamiento de células y protoplastos
• La producción de metabolitos secundarios de interés biológico (Tabla 1 y 2)
• El desarrollo de los trabajos de organogénesis o sea la producción de brotes y
raíces.
• El desarrollo de la embriogénesis somática
• La conservación de germoplasma
• La introducción de nueva...