“Diferentes técnicas y métodos nos permiten lograr grandes avances en cuanto a producción, que al ser empleadas en los cultivos, han tomado una importancia útil dentro de los programas de mejoramiento, así como de gran rapidez y eficiencia.”

Por: Félix Varela

La Biotecnología Vegetal, ha sido de gran utilidad y de desarrollo científico en los últimos años. Ofrece una alternativa real para la resolución de problemas relacionados con el aprovechamiento de las plantas por parte del hombre. La biotecnología, es una práctica que junto con el mejoramiento tradicional utiliza los descubrimientos básicos en el campo de cultivo de tejidos vegetales para la clonación, transferencias de genes, biología molecular y genómica. Que son una herramienta invaluable para incrementar la cantidad y calidad de los alimentos de origen vegetal.

Al hablar del Cultivo de Tejidos Vegetales (CTV), y a un conjunto de técnicas, podemos emplearlas en cualquier parte de la planta, ya sea en tejidos u órganos, en medios de cultivo específicos químicamente definidos, en condiciones controladas in vitro y por consecuencia libres de microorganismos. Esta técnica se basa en el principio de la Totipotencia, donde se establece que en una sola célula vegetal se contiene el mismo material genético de la planta donadora. De las que encontramos: saneamiento de plantas, propagación clonal masiva, conservación del germoplasma, producción de metabolitos secundarios, obtención de nuevas variedades, como la ingeniería Los elementos de la micropropagación incluyen el establecimiento del cultivo, proliferación, enraizamiento y aclimatación de la vitroplanta, así como la variación genética entre las plantas, que hace que se convierta en un reto para muchos genotipos.

Etapas de la micropropagación

Para el establecimiento de cultivo de tejidos vegetales, existen 4 etapas que consisten en:

• Etapa 0 – Selección y preparación de la planta madre. Hay que estar atentos antes de iniciar el cultivo de tejidos a la selección de las plantas madre, y observar las siguientes características: sanas, vigorosas y fuera de estrés (es decir libres de deficiencias o enfermedades por hongos o virus), para poder obtener inóculos de muy buena calidad. De las que se obtendrán cultivos libres de contaminación y por ser una etapa esencial para los trabajos de micropropagación.

• Etapa I – Establecimiento de un cultivo aséptico. Debe desinfectarse el material vegetal, empleando una solución de hipoclorito de sodio o hipoclorito de calcio con un rango de concentración de 1:4 a 1:9. El uso de epicotilo de semillas germinadas asépticamente, ayuda a eliminar la contaminación microbiana, sin que se esterilicen de nuevo. La esterilización del instrumental y medios de cultivo, se usa una autoclave operada con vapor de baja presión, no excediendo 50 cm³ por contenido, a una presión de vapor de 15lb in2 con una temperatura de 121°C (250°F) durante 15 minutos. El tiempo mínimo para esterilizar el medio, aumenta cuando el volumen del líquido se eleva.

• Etapa II – Proliferación de brotes. El continuo sub-cultivo de propágulos tiene el propósito de obtener el número deseado de plantas, con la aplicación de balances hormonales en medios de cultivo, para la estimular la formación de nuevas estructuras que originen plantas nuevas.

• Etapa III – Enraizamiento. Las plántulas y brotes obtenidos en la etapa II son pequeñas, carentes de raíces y no son capaces de soportar el crecimiento por si solas, incluido el enraizamiento in vitro antes transferirse al suelo. Algunas especies desarrollan raíces adventicias en cultivo in vitro, por lo que es necesario que los brotes crezcan en tamaño antes de inducir la formación de la raíz, en especial usando auxinas. Los brotes a ocupar deben estar en buenas condiciones, sin presentar vitrificación alguna, ya que interfiere con el proceso de formación de raíces.

• Etapa IV – Aclimatación. Hay estar atentos al momento de transferir las plántulas al ambiente ex vitro, de no hacerlo habrá perdidas significativas. Ya que los brotes se desarrollaron en condiciones de alta humedad y baja intensidad de luz, las hojas de las plántulas en estas condiciones, poseen menos ceras epicuticulares que las cultivadas en invernadero o vivero, por lo que pierden agua rápidamente al ser cambiadas a condiciones externas. Bastan algunos días para que las plantas sean capaces de producir su propio recurso de carbono, pues al ser cultivadas in vitro, son suplementadas con sacarosa y se mantienen con poca luz, por lo que no dependen totalmente de su fotosíntesis.

Ventajas y desventajas de la micropropagación

Las ventajas de la micropropagación, son al utilizar pequeños inóculos de plantas para producir una gran cantidad de plántulas, que pueden almacenarse en espacios pequeños, con poco trabajo y espacio para mantener las plantas madre. Las plantas producidas generalmente están libres de bacterias y hongos, en algunos casos hasta de virus. Los niveles de nutrientes, luz, temperatura y otros factores, pueden ser fácilmente controlados para acelerar su multiplicación, como regeneración vegetativa y micropropagación al ser independientes a las estaciones del año. Las plantas in vitro requieren atención mínima por lo que no necesita materiales para regar, desyerbar, etc.

Por otro lado las desventajas que existen, aunque pueden producirse plantas en gran cantidad, es que las plántulas iniciales son pequeñas. Esta actividad requiere de destreza, instalaciones, equipo especializado, y relativamente es costoso. La posibilidad de variantes somaclonales, así como de la producción de brotes vítreos, podría no ser exitosa al enraizar.

Técnicas de Conservación in vitro a Corto y Mediano Plazo

La conservación de los recursos fitogenéticos emplea técnicas de preservación in vitro, para fines de conservación, mejoramiento genético, investigación o como seguridad alimenticia, que resguarden el material vegetal susceptible a plagas o enfermedades incluso de condiciones ambientales desfavorables. Además, preserva los medios de cultivo químicamente definidos, con condiciones ambientales controladas en laboratorio, lo que involucra ciertas técnicas de establecimiento y almacenamiento. Esta tecnología permite utilizar cualquier parte de la planta, desde semillas, embriones, cotiledones, tallos, hojas, ápices secciones internodales, polen, dependiendo de cada especie. Los bancos de germoplasma in vitro ofrecen al propagador, productor o mejorador, una gran diversidad genética para desarrollar nuevos cultivares o híbridos, logrando mejores características de fruto, estructura de planta, resistencia o tolerancia a patógenos, así como tolerancia a condiciones ambientales desfavorables.

La propagación in vitro contribuye en la tecnología del CTV aterrizadas en la agricultura y la industria protegiendo los recursos genéticos que continúan siendo importantes y de utilidad para la propagación clonal de genotipos superiores, en un periodo más corto. Existen trabajos de investigación para la micropropagación de cítricos elaborados por Normah, aplicando la organogénesis vía directa junto con otros científicos, al emplear hipocótilos de Citrus halimii provenientes de plantas propagadas in vitro. De la que resultaron plantas de cítricos regeneradas por medio de nucelas de Citrus limonia, seleccionadas por sus características silvestres, como resistencia a enfermedades y a la sequía.