Mejoramiento Vegetal

PARTE II Herramientas Básicas

Biotecnología y Mejoramiento Vegetal

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RADICE, Silvia

II.-Capítulo 1
Morfogénesis in vitro
Radice, Silvia 1 Introducción

La embriogénesis somática y la organogénesis son dos procesos morfogénicos muy frecuentes en el cultivo in vitro de especies vegetales. La embriogénesis somática es el proceso por el cual se obtiene una estructura similaral embrión zigótico sin que 2 Tipos de morfogénesis. Definiciones medie la fertilización de las gametas, mienEn condiciones de cultivo in vitro, las cétras que por organogénesis pueden obtenerse tallos, raíces o flores. Estos órganos son lulas somáticas pueden regenerar embriones inducidos a partir de una célula o de un gru- (Fig. 1) o brotes, raíces y/o flores (Fig. 2) como po de células que,según las condiciones de respuesta a un determinado estímulo. La recultivo, tienen la propiedad de mantenerse en activa división. Esta totipotencialidad celular había sido anunciada por Haberlandt en 1902, quien propuso la teoría de que todas las células vegetales tienen la capacidad de regenerar plantas completas. Este autor, sin embargo, no pudo demostrar su hipótesis debido a que no pudo lograr ladivisión celular porque los medios de cultivo que empleaba no incluían reguladores del crecimiento, aún desconocidos en ese entonces. Los avances en cultivo de tejidos fueron muy lentos en sus inicios. En 1934, White pudo mantener en forma ilimitada el crecimiento de raíces en medios líquidos a partir de ápices de tomate. Al mismo tiempo se identificó el ácido indol acético (AIA), Figura 1: A-F)Embriogénesis somática obtenida por cultivo in vitro. A, C y E) que posibilitó el manteni- Embriogénesis somática en diferentes fases de crecimiento observada en miento indefinido in vitro Codiaeum variegatum (L) Blume cultivado en MS + 1 mg l-1 de BAP. B, D y F) de callos de zanahoria y ta- Embriogénesis somática obtenida en diversos cultivares de Prunus sp a partir de embriones zigóticosinmaduros cultivados en MS + 0,1 mg l-1 de ANA + 1 baco. mg l-1 de Kin con una previa inducción en MS + 2 mg l-1 de 2,4-D. Las barras Posteriormente se des- representan 5 mm.

cubrió el efecto de la leche de coco como estimulante de la formación de callo sobre el cultivo de embriones de Datura stramonium. Skoog y Tsui en 1948, trabajando con cultivos de callo de tabaco, demostraron la existencia de unaregulación química en la parte aérea y en la raíz. Trabajos posteriores en callos de tabaco y con el agregado de cinetina, la primera citocinina descubierta, fue posible demostrar que la diferenciación de brotes, raíces o de ambos, era regulada por el balance de auxinas/citocininas.

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Figura 3: Esquema de los diferentes procesos morfogénicosobtenidos a partir de la siembra in vitro de diferentes explantes. Las líneas continuas expresan organogénesis o embriogénesis directa mientras que las líneas quebradas indican que la morfogénesis se obtiene por vía indirecta.

generación es un proceso que comprende diferentes fases que se suceden de manera similar para los tres tipos de morfogénesis citadas. De Klerk y colaboradores en 1997 denominarona estas diferentes fases como fase de adquisición de la competencia, fase de inducción y fase de realización. En la primera fase las células no responden al estímulo organogénico pero adquieren esa competencia durante una fase de desdiferenciación. En la segunda fase o fase de inducción, las células son receptivas al estímulo morfogénico y hay una relación directa entre el tipo, concentración ycombinación de reguladores del crecimiento agregados al medio de cultivo y el órgano a desarrollar. En la fase de realización, la célula sufre las sucesivas divisiones para formar el órgano determinado. A partir de la siembra in vitro de diferentes explantes relativamente grandes y en condiciones adecuadas, puede inducirse la formación de nuevos órganos de manera directa sin la formación de...