sábado, 24 de noviembre de 2012

3.4 TECNICAS IN VITRO APLICADAS AL FITOMEJORAMIENTO


3.4.1 PRODUCCIÓN DE HAPLOIDES: CULTIVO DE ANTERAS Y ÓVULOS


Cultivo de anteras
Normalmente en la producción de haploides se trabaja con la antera en su totalidad, no con granos de polen en particular.  De una yema de flor se coge una antera antes de que se abra y se hace un cultivo; bien por embriogénesis u organogénesis.
Embriogénesis: se forman células (poliembriones).
Organogénesis: se forma una estructura de callo que puede venir o bien de tejidos de la antera (diploide), o bien del grano de polen (haploide).
Mediante esta técnica, las anteras inmaduras que contienen polen en una etapa específica de desarrollo se colocan en medios donde el polen inmaduro se divide para formar embriones o callos.  Transferidos estos a medios de regeneración, se forman plantas. En la mayoría de los casos se producen plantas haploides estériles, pero en algunas especies ocurre una duplicación espontanea de los cromosomas en las etapas de desarrollo del callo y regeneración de la planta.

Cultivo de óvulos
El cultivo de óvulos es una técnica que se ha empleado tradicionalmente para evitar barreras de incompatibilidad que dificultan algunos cruces inter e intraespecíficos, para eludir problemas de abscisión prematura del fruto, para la obtención de híbridos que presentan aborto del embrión en estadios tempranos del desarrollo, como vía alternativa a la androgénesis en la obtención de plantas haploides o como sistema experimental para el estudio de la respuesta in vitro de zigotos y proembriones.
 Los primeros intentos de aislar óvulos fecundados y cultivarlos en condiciones asépticas fueron llevados a cabo por White en 1932 con Antirrhinum majus; sin embargo, la técnica fue desarrollada y perfeccionada en el Departamento de Botánica de la Universidad de Delhi. Ya en 1960 Kanta desarrolló con éxito una técnica de polinización directa del ovario. Para ello, aisló un ovario inmaduro lo cultivó in vitro, lo perforó e introdujo en la cavidad ovarica polen sin germinar.

Kanta et al. (1962) intentaron llevar a cabo otras aproximaciones aislando directamente óvulos inmaduros para después polinizarlos in vitro y cultivarlos hasta la obtención de embriones maduros. Esta técnica, denominada test de fertilización o polinización ovular in vitro, se realizó por primera vez en Papaver somniferum y desde entonces ha sido aplicada satisfactoriamente a otras muchas especies. El cultivo de óvulos es un procedimiento complejo aconsejable sólo en los casos en los que sea estrictamente necesario, ya que el porcentaje de éxito es muy bajo y la manipulación del material es difícil. Esto se debe a que el óvulo es una estructura muy pequeña y delicada que requiere microcirugía para su aislamiento, resultando relativamente fácil dañarla. Además, al tratarse de un tejido altamente hidratado, no debe sufrir desecación durante su manipulación, que debe ser rápida y llevarse a cabo bajo una lupa estereoscópica provista de una fuente de luz fría. Es importante recordar que el aislamiento de los óvulos y del polen (en el caso de llevarse a cabo una polinización in vitro) debe hacerse en el estado fisiológico y morfológico correcto ya que de otra forma el proceso no tendría lugar. Por ello, debe hacerse un estudio de la duración de los distintos estadios del desarrollo de los órganos a aislar para saber cuándo se encuentran en el estadio adecuado para su cultivo.

El óvulo presenta una gran cantidad de requerimientos nutricionales, algunos no muy claros, que varían con el estadio del desarrollo del mismo y que es necesario poner a punto para cada especie a tratar. Hay que tener en cuenta que el medio no sólo debe ser satisfactorio para el desarrollo del óvulo sino también para otros procesos que como la germinación del polen, son necesarios para la fecundación y desarrollo del embrión. Todo ello complica aún más los requerimientos nutricionales y hace que se busquen, en la medida de lo posible, vías alternativas al cultivo de óvulos aislados.

                                                                    Cultivo de anteras   
                                                                   Cultivo de óvulos

Bibliografia
  • http://www.encuentros.uma.es/encuentros43/ovulos.html

3.3.7 APLICACIÓN AGRONÓMICA


Bibliografia

  1. http://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CDQQFjAB&url=http%3A%2F%2Ffiles.lasticdelfuturo.webnode.es%2F200000005-2cd272dcbd%2FEL-MICROINJERTO.pdf&ei=elWxUPLsLsP02gWn4YDICA&usg=AFQjCNHD4zehIL2xlFlHOU5spI9ToM7kVw&sig2=PMmDlcIxRcKYzjCrSinhBg

3.3.6 FACTORES QUE AYUDAN A INCREMENTAR LA POSIBILIDAD DE OBTENER PLANTAS LIBRES DE PATÓGENOS



Hay varios factores que influyen en la obtención de plantas sanas por cultivo o microinjerto de ápices caulinares in vitro.

El tipo de patógeno es muy importante. Las bacterias endógenas, fitoplasmas y micoplasmas son muy fáciles de eliminar, debido a que su gran tamaño relativo hace difícil que puedan infectar las células de los ápices. La eliminación de virus y viroides es más difícil, pero existe una gran variabilidad en los resultados. Algunos son muy fáciles de eliminar y prácticamente el 100% de las plantas obtenidas están sanas, pero otros son muy difíciles y sólo se eliminan de un pequeño porcentaje de las plantas obtenidas. Probablemente estas diferencias están relacionadas con la mayor o menor facilidad de estos patógenos de moverse de célula a célula en los tejidos del huésped. Este factor es también probablemente responsable de que un mismo patógeno sea más fácil de eliminar en unos clones que en otros de una misma especie.
Las c o n d i c i o n e s óptimas de cultivo que favorezcan la formación de brotes vigorosos favorecen la eliminación de patógenos. La temperatura de cultivo de las plantas es muy importante. El cultivo de las plantas infectadas a temperaturas altas dificulta la replicación y movimiento de los patógenos termosensibles, por lo que se facilita su eliminación. Temperaturas de 30-32∞C durante 2-3 semanas pueden ser suficientes para incrementar de forma muy importante la incidencia de eliminación de algunos patógenos, e incluso tratamientos de termoterapia seguidos de cultivo o microinjerto de ápices se utilizan rutinariamente en algunos programas.

El tamaño del ápice juega un papel importante en la eliminación de pató-genos. El aumento de tamaño incrementa el porcentaje de regeneración y de prendimiento, pero reduce la proporción de plantas sanas obtenidas. En consecuencia, es necesario en cada caso adoptar una solución de compromiso que permita obtener unos resultados aceptables en ambos parámetros El costo, el tiempo requerido y la dificultad de las técnicas de cultivo  in vitro y de diagnóstico de patógenos son los aspectos que deben considerarse para la decisión del tamaño de ápice a utilizar en los programas rutinarios. Por ejemplo, para el saneamiento de cítricos por microinjerto se recomienda la utilización de un ápice compuesto por el meristemo apical y tres primordios foliares, con una longitud de 0'1 a 0'2 mm. Con este tamaño se puede obtener alrededor de un 50% de prendimiento y más del 90% de eliminación de patógenos.

Bibliografia
  1. http://www.ivia.es/sdta/pdf/revista/citricos/17tema11.pdf

3.3.5 MICROINJERTO







Bibliografia
  1. http://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CDQQFjAB&url=http%3A%2F%2Ffiles.lasticdelfuturo.webnode.es%2F200000005-2cd272dcbd%2FEL-MICROINJERTO.pdf&ei=elWxUPLsLsP02gWn4YDICA&usg=AFQjCNHD4zehIL2xlFlHOU5spI9ToM7kVw&sig2=PMmDlcIxRcKYzjCrSinhBg


3.3.4 CULTIVO DE EMBRIONES


 El cultivo de embriones ha ayudado al mejoramiento genético de especies arbóreas por que acorta el periodo siembra-floración; los embriones cultivados in vitro no necesitan un periodo de latencia anterior a la germinación. Asimismo, ha sido efectico para acortar el ciclo de mejoramiento de Iris spp., por que acorta el periodo de latencia de las semillas que oscila entre unos pocos meses y varios años; esta latencia se debe a algunos inhibidores del crecimiento del embrión presentes en el endospermo y en la cubierta de la semilla. Por medio del cultivo de embriones, es posible acortar la latencia y producir plántulas para el trasplante a las 2 o 3 semanas.

FACTORES QUE AFECTA EL CULTIVO

ü  Medio de cultivo. Por ejemplo, la concentración optima de sacarosa para el crecimiento de embriones en forma de corazón es de 120 g/litro, los niveles altos de sacarosa previenen la germinación precoz y proveen una fuente de carbohidratos mejor que otros azucares.
ü  Osmolaridad. El medio de cultivo, que contiene una concentración alta de sacarosa, está ubicada en el centro del recipiente de cultivo y rodeada a su vez de otro medio que contiene una concentración más baja de sacarosa. Después de un tiempo, la osmolaridad en la parte central del recipiente de cultivo se reduce debido a la difusión de agua desde el medio que lo rodea.
ü  Reguladores del cremiento



3.3.3 CULTIVO DE ÁPICES MERISTEMATICOS


Los meristemos apicales tienen tres funciones básicas:  
*      Autoperpetuarse
*      Producir células somáticas (soma=cuerpo)
*      Establecer los patrones de desarrollo del órgano.

Un meristemo apical crece como un todo organizado, y las divisiones no son al azar, siguen un programa predeterminado que se relaciona con la forma externa del ápice y con la ordenación intrínseca del crecimiento.
Clasificación de Meristemos
MERISTEMAS APICALES O PRIMARIOS
Los meristemos apicales o primarios son los responsables de la formación del cuerpo primario de la planta. Se encuentran en los ápices de raíces y tallos, principales y laterales. En el tallo, el meristemo apical o cono vegetativo está protegido por los primordiod foliares que lo envuelven formando las yemas.
El meristemo primario de raíz presenta una particularidad: está protegido por la caliptra contra los daños mecánicos causados por el suelo. Por presentar este tejido, el meristemo del ápice radical suele llamarse  subapical. Además, las raíces laterales son  endógenas y se originan en zonas ya diferenciadas. otegido por los primordios foliares que lo envuelven formando las yemas.  


Bibliografia
  • http://www.biol.unlp.edu.ar/biologiavegetal/materialdidactico01-modulo4.pdf


3.3.2 CULTIVO DE MERISTEMOS APICALES







Bibliografia
  1. http://www.fagro.edu.uy/~fisveg/docencia/cursos%20posgrado%20y%20optativos/curso%20de%20micropropagacion/mateoricos/Cultivo%20de%20meristemas%202008.pdf