Biotecnología vegetal (página 2)

Como se sabe, un balance adecuado de auxinas y
citoquininas in vitro induce la formación de yemas y/o
raíces, dependiendo de la concentración de ambas y
de la especie en que esté actuando, lo que implica que las
hojas jóvenes son capaces de producir las auxinas
necesarias para el desarrollo adicional de la raíz y que
cuando maduran sintetizan citoquininas que promueven la
formación de brotes, ya sean primordios y hojas o yemas
laterales (la principal fuente de citoquininas son las
raíces).

Cuando se aísla el meristemo apical debe
dañarse la región subdistal (Wardlaw, 1965), ya que
se inicia la formación de yemas si la incisión es
profunda y daña el tejido provascular; si el tejido
provascular no es dañado se inicia la formación de
hojas. Estas observaciones demostraron que los metabolitos
necesarios para el crecimiento y desarrollo del meristemo apical
pudieron ser transportados a través del tejido provascular
(Wardlaw, 1945; 1949 y 1956).

Cabe recordar que la relación auxina –
citoquinina in vitro es indispensable para la morfogénesis
de los meristemos y que las investigaciones
actuales se centran en encontrar la concentración optima,
tanto de la auxina como de la citoquinina, tomando en cuenta las
variaciones de respuesta interespecífica que presentan los
vegetales.

2.
Multiplicación masiva de vegetales.

La facilidad de usar la técnica de cultivo
de tejidos vegetales para la multiplicación masiva produce
material vegetal in vitro por la iniciación de brotes
adventicios, bulbos, tubérculos, embriones asexuales o por
crecimiento de brotes de yemas axilares y producción masiva de plántulas a
partir de meristemos.

Los propagadores comerciales ya tienen estandarizado el
método de
mantenimiento de un lote comercial de material madre in vitro, en
donde, además de tener la ventaja de mantener este
material, se considera el gran número que se puede
mantener en un espacio reducido con las condiciones ambientales
requeridas y la calidad y sanidad
deseables. Esto es debido al potencial morfogenético que
tienen los meristemos y otros tejidos de la planta en la
producción de brotes.

Existen muchos géneros vegetales que se propagan
por cultivo de tejidos para la obtención de grandes
cantidades de plantas de importancia comercial, como son Anturium
andreanum, Dieffenbachia amoena Snow, D. picta Perfection,
Philodendron oxycurdium, Scindapsus aureus, Syngonium
podophyllum, Chrysanthemum morifolium, Gerbera jamesonni, Begonia
spp, Saxifraga sarmontosa Tricolo, etc.

3.
Recuperación de plantas libres de
patógenos.

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.

4.
Termoterapia.

Consiste en la aplicación de altas temperaturas a
las plantas completas o partes aisladas:

Algunos virus son más estables que otros, y esto
causa diversos problemas en
su erradicación, por lo que necesitan periodos más
largos para unos y más cortos para otros, con diferentes
tratamientos. Algunas especies son dañadas por las altas
temperaturas continuas, por lo que se recomienda una alternancia
de temperaturas altas y bajas, disminuyéndose así
los daños causados en los tejidos de las
plantas.

5.
Quimioterapia.

Es la aplicación de productos químicos al
medio de cultivo, lo que ocasiona una mayor probabilidad de
obtener plantas de patógenos, por lo que al aplicarse
diferentes productos quimioterapéuticos de manera
exógena al medio de cultivo, estamos asegurando la
obtención de material sano.

En el cultivo de ápices de papa (Solanum
tuberosum L.) se aplicó verde de malaquita como agente
quimioterapéutico, observándose en los resultados
un mayor número de plantas libres de virus "X" (Norris,
1954; Oshima y Livingstone, 1961) obtuvo resultados semejantes al
incluir en el medio 2, 4 – D, obteniendo una mayor
frecuencia de plantas sanas.

Johnstone y Wade (1974) sugieren que al aplicar altas
concentraciones de citoquininas y auxinas estás
actúan favoreciendo o estimulando el crecimiento activo
del hospedero, pero no el de la partícula viral. No hay
muchas evidencias al respecto, pero se dice que los reguladores
del crecimiento reducen la concentración del virus pero no
lo erradican (Gohen y Walkey, 1978).

Estudios quimioterapéuticos más recientes
sugieren que incorporando al medio de cultivo metabolitos
químicos como el Kibavirin (virazole), que es un producto
antiviral, se puede erradicar el virus (Mough, 1976).

Combinando la quimioterapia con el cultivo de meristemos
de tabaco infectado
con virus "X" de la papa se logró una erradicación
total del mismo (Sherpard, 1977); más recientemente ha
sido incorporado el vizarole aa concentraciones de 50 y 100 mg/l,
encontrándose que erradicó el CMV de tejido
meristemático de Nicotiana rustica.

Como se puede observar, los avances obtenidos en la
técnica de cultivo de meristemos, auxiliada con la
aplicación de termoterapia y quimioterapia, ha tenido
grandes logros en cuento a la
aplicación de las técnicas a
diferentes especies.

Cabe mencionar que en los países desarrollados,
en los últimos años, se han establecido
compañías que se dedican a propagar de una manera
comercial diferentes especies, que incluyen hortalizas, cultivos
básicos, frutales, especies forestales, plantas
medicinales, etc.

En la página siguiente se muestra un
esquema representativo de cómo se debe llevar a cabo un
programa de
producción de plantas libres de virus a nivel
comercial.

Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" 

La selección
de la planta madre es muy importante, ya que las plantas que van
a obtener son idénticas al progenitor (propagación
asexual). Si la planta madre se encuentra enferma, sería
deseable conocer el virus especifico presente, pues así
las condiciones de cultivo varían, aplicándose
termoterapia o simplemente cultivo de meristemos.

El tamaño del inóculo también es
importante, pues se tienen meristemos que miden de 0.01 a 0.1 mm
de diámetro, y ápices de tallo que miden de 0.1 a
0.3 mm de diámetro; generalmente el número de
plántulas libres de virus producidas es inversamente
proporcional al tamaño del meristemo o ápice
cultivado (Walkey, 1978).

Por último, es importante señalar que el
medio de cultivo es un factor esencial, ya que en él
juegan un papel vital
los requerimientos nutricionales, hormonales y ambientales,
específicos de la especie que estemos cultivando;
éstos deben de ser semejantes a los que se tienen en
condiciones naturales.

El proceso de
cultivo in vitro incluye varias tapas, que son:

1. Etapa I. Establecimiento del cultivo
   aséptico.
2. Etapa II. Propagación de propágulos
   sanos (subcultivos).
3. Etapa III. Enraizamiento de los propágulos
   obtenidos.
4. Etapa IV. Transplante a suelo y
   acondicionamiento a invernadero.

En la etapa I se inoculan los meristemos o ápices
en tubos de cultivo; a los pocos días se observa si hay
proliferación de organismos contaminantes (hongos o
bacterias);
los tubos de cultivo contaminados deben eliminarse y los que se
mantienen sanos se deben revisar periódicamente para
observar el desarrollo de lo que será la futura planta
(formación de hojas, yemas, tallo, etc.). Esta etapa
comprende de 4 a 6 semanas.

En la etapa II se deben separar los propágulos
obtenidos y pasarlos a un medio fresco para la
proliferación de nuevos brotes y para el desarrollo de los
mismos. De acuerdo con la cantidad de material que se necesite,
serán los subcultivos que deben hacerse. Se recomienda no
excederse de cinco subcultivos, ya que el vigor de la planta y
calidad de la misma pueden decrecer. Cada subcultivo dura de 4 a
6 semanas.

En la etapa III se procede al enraizamiento de los
propágulos para la obtención de plantas completas;
dura de 2 a 4 semanas.

En la etapa IV la textura, el pH y la
composición del sustrato estarán dados en las
condiciones especificas de la especie que se trate. La etapa de
acondicionamiento a invernadero dura de 6 a 8 semanas.

Las plantas identificadas como libres de virus (material
nuclear) serán propagadas in vitro para obtener el
material fundación. Estas se propagarán por los
métodos tradicionales para obtener plantas registradas y,
finalmente, plantas e calidad certificada.

Cuando las plántulas regeneradas se han
establecidos en el suelo, la indexación de virus debe
efectuarse varias veces durante el primer año siguiente a
la obtención, ya que existen ciertos virus cuya
resurgencia es retardada. Las condiciones de manejo deben ser
cuidadosas y de este material se le conoce como material nuclear.
Cuando este material se propaga por lo métodos in vitro,
puede ser almacenado por largos periodos a bajas temperaturas
(Nullin y Schlegel, 1976), ya que es un método menos
costoso que el de mantenerlos en invernaderos especiales, que es
lo que se considera como material fundación.

7. Bibliografía.

HURTADO M. Daniel V / MERINO M. María Eugenia.
Editorial Trillas. Tercera Edición. Agosto de 1994.
México. Pp. 233. Pg. 136 –
148.

Biotec. Emilio Alfredo Lucas Carrillo