Cultivo de tejidos vegetales

• Se refiere a una colección de técnicas utilizadas para mantener o cultivar células, tejidos u órganos vegetales en condiciones estériles en un medio de cultivo nutritivo de composición conocida.
• Los clones resultantes son fieles al tipo del genotipo seleccionado.

Principio del cultivo de tejidos vegetales

• El cultivo de tejidos vegetales se basa en el hecho de que muchas células vegetales tienen la capacidad de regenerar una planta completa (totipotencia).
• Las células individuales, las células vegetales sin paredes celulares (protoplastos), los pedazos de hojas, tallos o raíces a menudo se pueden usar para generar una nueva planta en medios de cultivo dados los nutrientes y hormonas vegetales necesarios.
• Las condiciones controladas proporcionan al cultivo un entorno propicio para el crecimiento y la multiplicación.
• Estas condiciones incluyen el suministro adecuado de nutrientes, pH promedio, temperatura adecuada y ambiente gaseoso y líquido adecuado.

Técnica de cultivo de tejidos vegetales.

1. La preparación del tejido vegetal para el cultivo de tejidos se realiza en condiciones asépticas con aire filtrado HEPA suministrado por una campana de flujo laminar.
2. El tejido se cultiva en recipientes estériles, como placas de Petri o botellas en una sala de crecimiento con temperatura e intensidad de luz controladas.
3. Los materiales vegetales vivos del medio ambiente están naturalmente contaminados en su superficie (ya veces en su interior) por microorganismos, por lo que sus superficies se esterilizan en soluciones químicas (generalmente alcohol e hipoclorito de sodio o calcio) antes de que se tomen las muestras adecuadas (conocidas como explantes).
4. Luego, los explantes estériles generalmente se colocan en la superficie de un medio de cultivo sólido estéril, pero a veces se colocan directamente en un medio líquido estéril, particularmente cuando se desean cultivos en suspensión celular.
5. Los medios sólidos y líquidos generalmente se componen de sales inorgánicas más algunos nutrientes orgánicos, vitaminas y hormonas vegetales. Los medios sólidos se preparan a partir de medios líquidos con la adición de un agente gelificante, generalmente agar purificado.
6. La composición del medio, en particular las hormonas vegetales y la fuente de nitrógeno (nitratos frente a sales de amonio o aminoácidos) tiene efectos profundos en la morfología de los tejidos que crecen a partir del explante inicial.
7. Por ejemplo, un exceso de auxina a menudo dará como resultado la proliferación de raíces, mientras que un exceso de citoquinina puede producir brotes.
8. Un equilibrio de auxina y citoquinina a menudo producirá un crecimiento desorganizado de células o callos, pero la morfología del crecimiento dependerá de la especie de planta y la composición del suelo.
9. A medida que crecen los cultivos, generalmente se cortan piezas y se subcultivan en nuevos medios para permitir el crecimiento o alterar la morfología del cultivo. La habilidad y la experiencia del cultivador de telas son importantes para juzgar qué piezas cultivar y cuáles desechar.
10. A medida que los brotes emergen del cultivo, se pueden cortar y enraizar con auxina para producir plántulas que, una vez maduras, se pueden transferir a la tierra para macetas para un mayor crecimiento en el invernadero como plantas normales.

Aplicaciones y ventajas del cultivo de tejidos vegetales

• La tecnología de cultivo de tejidos vegetales se usa ampliamente para la multiplicación de plantas a gran escala.
• Además de su uso como herramienta de investigación, las técnicas de cultivo de tejidos vegetales han cobrado gran importancia industrial en los últimos años en el área de la propagación vegetal, la eliminación de enfermedades, la mejora vegetal y la producción de metabolitos secundarios.
• Se pueden usar pequeños trozos de tejido (llamados explantes) para producir cientos y miles de plantas en un proceso continuo. Un solo explante se puede multiplicar en varios miles de plantas en un período de tiempo y espacio relativamente corto bajo condiciones controladas, independientemente de la estación y el clima sobre una base anual.
• Las especies en peligro de extinción, amenazadas y raras se han cultivado y conservado con éxito mediante la micropropagación debido al alto coeficiente de multiplicación y las pequeñas exigencias en cuanto al número de plantas iniciales y el espacio.
• Además, el cultivo de tejidos vegetales se considera la tecnología más eficiente para la mejora de cultivos al producir variantes somaclonales y gametoclonales.
• La tecnología de micropropagación tiene un gran potencial para producir plantas de calidad superior, aislamiento de variantes útiles en genotipos de alto rendimiento bien adaptados con capacidades mejoradas de resistencia a enfermedades y tolerancia al estrés.

Referencias

1. Sathyanarayana, BN (2007). Cultivo de tejidos vegetales: prácticas y nuevos protocolos experimentales. CI Internacional.
2. Altaf Hussain, Iqbal Ahmed Qarshi, Hummera Nazir e Ikram Ullah (17 de octubre de 2012). Cultivo de tejidos vegetales: estado actual y oportunidades, avances recientes en el cultivo de plantas in vitro, Annarita Leva y Laura MR Rinaldi, IntechOpen, DOI: 10.5772/50568. Disponible en: https://www.intechopen.com/books/recent-advances-in-plant-in-vitro-culture/plant-tissue-culture-current-status-and-opportunities
3. https://sciencesamhita.com/what-is-plant-tissue-culture/
4. https://www.intechopen.com/books/recent-advances-in-plant-in-vitro-culture/plant-tissue-culture-current-status-and-opportunities