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Cultivo in vitro (parte 1)

Objetivos

• Entrenamiento en la técnica de cultivo in vitro
• Germinación de semillas en condiciones de asepsia.

Introducción

El cultivo de tejidos vegetales comprende un grupo heterogéneo de técnicas que permiten el cultivo en condiciones asépticas de órganos, tejidos o células en un medio de composición química definida e incubados encondiciones ambientales controladas (Roca & Mroginski, 1991; Pérez Ponce, 1998).
Permite:
1) la producción de plantas de sanidad controlada, lo que produce incrementos en los rendimientos
2) la independencia del clima, suelo, distribución geográfica y problemas socio-políticos
3) la capacidad de establecer un sistema de producción definido, en relación a las demandas del mercado4) el cultivo de especies no domesticadas y/o difíciles de cultivar a campo
5) la conservación del germoplasma de plantas de interés comercial o en vías de extinción
6) la posibilidad de establecer programas de mejoramiento genético, más rápidos que en los cultivos tradicionales, por técnicas biotecnológicas e ingeniería genética
7) la producción de compuestos químicosconocidos provenientes de plantas de crecimiento lento o difíciles de obtener por extracción o por síntesis química
8) la síntesis de nuevos productos químicos expresados únicamente en los cultivos in vitro
9) la obtención de enzimas y sistemas de biotransformaciones para ser usados solos o combinados con síntesis química
10) la producción de plantas transgénicas resistentes apatógenos, a herbicidas o a estrés abiótico, con mejor calidad nutricional, que actúen como biorreactores en la producción de proteínas, carbohidratos o lípidos o que secuestren metales pesados de suelos contaminados, entre otras aplicaciones.
Los cultivos celulares vegetales no siempre producen sustancias cualitativa- y cuantitativamente iguales a las elaboradas por las plantas madres. La producción yel perfil de compuestos químicos puede ser inestable, debido a que dentro de la planta entera las células vegetales tienen un entorno bioquímico y fisiológico diferente al de las células que crecen en medios de cultivo. Además, como muchos de los metabolitos se sintetizan integrados a los eventos de diferenciación, algunas veces se necesita de algún grado de organización en los cultivos para queel metabolito se sintetice (Misawa, 1985). Por otro lado, bajo las condiciones ambientales y de estrés impuestas por el cultivo in vitro pueden producirse compuestos químicos diferentes a los de las plantas madres, por la expresión de vías metabólicas diferentes. (Fowler & Stafford, 1992; Paniego,1995).

Los medios nutritivos para el cultivo de células y tejidos vegetales son, en general,menos complejos que los de cultivos microbianos y son formulados en forma más o menos empírica. (Krikorian, 1991). Se han descripto un gran número de medios nutritivos para el cultivo de vegetales in vitro (Heller, 1953, 1954; Murashige & Skoog, 1962; Gamborg, 1968 y 1970; Schenk & Hildebrandt, 1972; De Fossard, 1976). Estos medios de cultivo constan de sales minerales, vitaminas, aminoácidos,azúcares y reguladores de crecimiento.
Se debe seleccionar una combinación de nutrientes en función del conocimiento de la fisiología de la especie, de los resultados experimentales obtenidos, del tipo de cultivo a desarrollar (plántulas, callos, raíces, meristemas, embriones) o del objetivo del trabajo (crecimiento, diferenciación u obtención de metabolitos). El pH inicial de los medios de cultivose regula, en general, entre pH 5,5 y 6,0, dado que afecta tanto el crecimiento como la producción.
Los reguladores de crecimiento son componentes exclusivos de los medios de cultivos vegetales. Son moléculas orgánicas que modulan procesos de crecimiento y desarrollo de las plantas, siendo eficaces a bajas concentraciones internas, cercanas a 1 mM.
Los reguladores del crecimiento...
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