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35.6:

Cultivo de tejidos vegetales

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Plant Tissue Culture

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Tradicionalmente, los agricultores crían cultivos durante muchas generaciones para producir las cualidades deseadas, tales como mayores rendimientos, Semillas más grandes, frutas más dulces Y con más resistencia a las enfermedades. Nuevas variedades de cultivos pueden crearse por injerto o polinización cruzada de plantas padres. Sin embargo, estos métodos son lentos y no específicos, con una alta probabilidad de eliminar los rasgos deseados. Alternativamente, el uso de técnicas in vitro conocida como técnica de cultivo de tejidos puede rápidamente producir grandes cantidades de clones de plantas con las cualidades deseadas. Esta técnica se basa en “totipotencia”, lo que significa que una parte de una planta puede dar lugar a una planta completa cuando se le brindan los reguladores de crecimiento y ambiente apropiados. Dependiendo de la fuente de la parte de la planta, o explante, técnicas de cultivo de tejidos se pueden distinguir en varios tipos Por ejemplo, en el cultivo de callos, los explantes de tejido colocado en medio de crecimiento se someten a una división celular rápida y formar una masa de células indiferenciadas llamada un callo Las hormonas vegetales, como auxinas y citoquininas, regulan varios aspectos del crecimiento de las plantas y ayudan al callo a diferenciarse en distintas partes de la planta. Los brotes pueden ser inducidos por un callo con una alta concentración de citoquininas en relación con las auxinas, mientras que las raíces se pueden formar cuando la relación se invierte. Con una concentración igual de hormonas, tanto la raíz como el brote se forman para regenerar la planta joven. Los virus presentan una importante preocupación en la agricultura porque pueden causar enfermedades graves a las plantas. El cultivo del meristemo es particularmente útil para establecer plantas libres de virus. Este método se basa en la rápida división de la punta del brote como el explante de elección. Las puntas de los brotes generalmente están libres de virus. El cultivo de tejidos vegetales no solo permite la clonación de plantas deseables, sino también facilita La modificación genética. Un tipo de modificación implica Introducir genes beneficiosos que podrían mejorar la salud, el tamaño, o el rendimiento general de la planta. Dichas modificaciones son heredadas por generaciones posteriores y producen los rasgos deseables sin la necesidad de cultivo de tejido adicional. Por ejemplo, el maíz genéticamente modificado o GM, con un gen tolerante al herbicida ha sido ampliamente adoptado por agricultores en los Estados Unidos. Esta modificación permite que los cultivos sean rociados con herbicida, el cual mata malezas competidoras y deja la cosecha intacta.

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Cultivo de tejidos vegetales

El cultivo de tejido vegetal es ampliamente utilizado en la ciencia primaria y aplicada. Las aplicaciones van desde estudios de desarrollo de plantas hasta estudios genéticos funcionales, mejora de cultivos, micropropagación comercial, eliminación de virus y conservación de especies raras.

El cultivo del tejido vegetal depende de la capacidad del tejido vegetal para dar lugar a toda una nueva planta cuando se proporciona un medio de crecimiento y un entorno adecuado. Esta capacidad de las células o tejidos vegetales se denomina ‘ totipotencia’.

Los pasos fundamentales del cultivo de tejido vegetal son cuatro:

  1. Seleccione una planta madre sana (explante).
  2. Elimine cualquier contaminación microbiana de cualquier superficie expuesta del explante.
  3. Inoculación del explante en un medio de cultivo adecuado.
  4. Incubación del explante en un ambiente controlado con temperatura, humedad, calidad del aire e iluminación adecuadas.

También hay cuatro tipos diferentes de cultivo de tejido vegetal, que se pueden elegir en función de los objetivos del cultivo, o de las especies de plantas:

  1. cultivo celular (como células gaméticas, suspensión de células y cultivo de protoplastos).
  2. cultivo de tejido (callos y tejidos diferenciados).
  3. cultivo de órganos (cualquier órgano como raíces, brotes y anteras).

Una de las aplicaciones populares del cultivo de tejido vegetal es la propagación clonal in vitro, también conocida como micropropagación. El cultivo de tejidos vegetales, en este caso, puede ayudar en la reproducción de plantas que tienen problemas con la germinación de semillas (plantas recalcitrantes), o tienen una viabilidad de las semillas corta. Aunque la micropropagación se puede aplicar a cualquier especie, se recomienda para plantas comercialmente esenciales o aquellas en riesgo de extinción. Por ejemplo, la micropropagación es ampliamente utilizada para el cultivo de orquídeas como Paphiopedilum delenatii – una especie nativa del Himalaya. Estas orquídeas se propagan tradicionalmente a través de semillas. Sin embargo, las orquídeas maduras tardan unos 2-3 años en producirlas. Por lo tanto, el cultivo de tejidos vegetales se ha convertido en un método ideal para proteger a esta especie de la extinción y lograr la viabilidad comercial.

La micropropagación se puede llevar a cabo de tres maneras diferentes:

  1. usando un cogollo apical o axilar.
  2. usando la yema adventicia.
  3. a través de la formación de un embrión somático, utilizando células vegetales madre somáticas.

El éxito de cada una de las técnicas depende de los antecedentes genéticos, los medios de cultivo y las condiciones de incubación.