Forma de Crecimiento Organizada. Se
refiere al cultivo de explantes diferenciados (especializados) que continúan su
crecimiento in vitro, manteniendo su
estructura normal durante el tiempo de cultivo. Evidentemente, los explantes
que presentan esta forma de crecimiento son los órganos (primordios de frutos,
yemas vegetativas, yemas florales, raíces, primordios foliares, etc.), no
obstante, cualquier otro tejido (como un fragmento de pétalo) puede dar origen
a una forma organizada, como un embrión.
Forma de Crecimiento Desorganizada.
Como su nombre lo señala, los tejidos que exhiben esta forma de crecimiento in vitro no tienen una estructura definida,
son amorfos (de aspecto tumoral) y agrupan a células de muchos tipos
(alargadas, redondas, isodiamétricas) y tamaños. Los callos celulares muestran
crecimiento desorganizado, cuyas células no están bien adheridas entre sí, por
lo que muchas veces pueden disgregarse, es decir, presentan friabilidad. Los
callos pueden surgir a partir de cualquier tipo de explante, sobre todo cuando
se exponen a altas concentraciones de hormonas del tipo auxínico. En muy pocos
casos se presenta en la naturaleza el crecimiento desorganizado, pero algunas
veces es causado por el proceso de cicatrización de heridas o por enfermedades
como la agalla de la corona, cuyo agente etiológico es la bacteria
Agrobacterium tumefaciens.
CULTIVO DE ÓRGANOS.
Existen
esencialmente dos tipos de órganos en las plantas: aquellos que tienen un alto grado de especialización y los que
modifican su forma y funciones conforme crecen y se desarrollan. Al fenómeno
que establece la adquisición de especialización se le llama determinación, el
cual se basa en la expresión diferencial de genes. Todas las células
de una planta poseen la misma carga genética (nuclear, mitocondrial y de
plastos), de la cual sólo una parte se expresa constantemente (genes
constitutivos que producen proteínas constitutivas o enzimas del metabolismo
primario, por ejemplo, la hexoquinasa de la glucólisis); sin embargo, otra
parte del genoma se expresa sólo bajo la influencia de ciertos estímulos
ambientales. Entendidos éstos no sólo como las condiciones externas a la planta
(que ciertamente están involucradas, p. ej. cantidad y calidad de luz, humedad,
temperatura, patógenos, plagas, etc.), sino también los que están presentes en
el microambiente inmediato a la célula,
como las sustancias producidas por las
células vecinas y aún por las más lejanas, las cuales muchas veces son inductores o represores génicos. Existe
pues una interacción intrincada ambientegenoma, bastante –pero no
suficientemente- entendida a la fecha. En síntesis, conforme el número celular
se incrementa, la interrelación se complica, se van formando tejidos y órganos
con patrones de expresión diferenciados unos de otros, es decir, los tejidos y
sus células se van diferenciando (adquiriendo una función puntual) o
determinando. De este modo, los tejidos tienen encendidos o apagados ciertos programas
genéticos (grupos de genes). El resultado es que las proteínas no constitutivas
o las enzimas del metabolismo secundario – y por lo tanto sus metabolitos- se producen sólo
en ciertos tejidos de la planta (p. ej.
la enzima ribulosa bifosfato carboxilasa oxigenasa se produce sólo en las hojas
y partes fotosintéticas de la planta) o sólo en ciertos momentos del ciclo de
vida del vegetal. Por supuesto, existen genes que no se expresan nunca. La
determinación es responsable de la diversidad fenotípica de los seres vivos.
Cuando se
cultivan órganos in vitro, se debe tener en cuenta el grado de determinación del
explante, ya que de esto dependerá el crecimiento y desarrollo exhibidos
durante el período de cultivo.
• Órganos
determinados. Son ejemplos de éstos los frutos, las flores, las hojas; siempre
que se utilice como explante los primordios de ellos, crecerán y se desarrollarán
hasta formar órganos típicos, lo cual se debe a que la determinación es un
fenómeno epigenético, es decir, que hereda de célula a célula la expresión de
los programas genéticos y esto se mantiene durante períodos prolongados de
tiempo aún cuando se modifiquen las condiciones de cultivo. En este sentido,
contrasta con los fenómenos fisiológicos, que se suprimen al cambiar las
condiciones ambientales.
• Órganos indeterminados. Son ejemplos
de éstos los ápices del tallo y ramas, yemas axilares y puntas de raíces; los
tres primeros crecerán hasta dar origen a un nuevo tallo completo con hojas y
sus propias yemas, y mientras el espacio y los nutrimentos los permitan
continuarán su crecimiento de manera indefinida. Igualmente, las raíces se
alargarán y producirán raíces secundarias y pelos absorbentes. Cabe aclarar que
estos órganos son indeterminados (o más precisamente, poco determinados) desde
la planta in situ, por lo que el crecimiento
mostrado no es producto del cultivo in vitro.
CULTIVO DE EMBRIONES.
Se utiliza esta
técnica cuando se mantienen en cultivo embriones o embriodes hasta que alcanzan el estado de plántula, es decir,
cuando se ha diferenciado por completo la
primera hoja y desarrollado el sistema radical. Existen en cultivo de
tejidos tres tipos de embriones: aquellos provenientes de la semilla sexual,
los que son producto de la apomixis, y los obtenidos por embriogénesis
somática. En los dos primeros casos se pueden aislar (extraer) los embriones de
las semillas o bien se puede cultivar la semilla entera, en cuyo caso se nombra
germinación in vitro. Por su parte, los
embriones somáticos se originan directamente de un explante o a partir de un
callo celular y no están acompañados de cotiledones ni el resto de la semilla.
CULTIVO DE CÉLULAS EN SUSPENSIÓN.
Derivado de los
callos celulares está el cultivo de células
en suspensión, el cual se realiza en medio líquido utilizando como inóculo un callo
celular, aunque en algunos casos específicos es posible obtener una suspensión
de células a partir de un explante recién extraído de la planta. La utilidad
más grande de este tipo de cultivo es la producción de metabolitos secundarios
importantes, por ejemplo: fármacos, colorantes,
aromas, etc.
CULTIVO DE CÉLULAS INDIVIDUALES.
Es posible
cultivar células aisladas por completo del tejido de origen y tener un crecimiento
parecido al de las colonias microbianas (aunque con una velocidad de reproducción
muchas veces menor). Se utiliza este tipo de cultivo cuando se desean lograr
líneas celulares clonales o cepas celulares vegetales, las cuales tendrán un
grado de pureza muy alto. Otra utilidad es la obtención de protoplastos
(células sin la pared celular), para hacer fusión de protoplastos entre
distintas especies con el fin de mejorar genéticamente a un cultivo.
CULTIVO DE CALLOS.
Un callo celular
es una masa amorfa de células que puede
tener una variedad de colores, aspectos y grado de compactación, entre otras
características, sus células están en constante mitosis y no tienen mucha
diferenciación.
BIBLIOGRAFIA
- http://exa.unne.edu.ar/biologia/fisiologia.vegetal/Manual%20c%20in%20v.pdf
