¿Qué es el cultivo de tejidos vegetales y sus aplicaciones?

Cultivo de tejidos vegetales (PTC):

Definición: El cultivo de tejidos vegetales es una técnica con la que se cultivan células, tejidos u órganos vegetales en un medio nutriente artificial, ya sea estático o líquido, en condiciones asépticas y controladas.

Padre del cultivo de tejidos vegetales: Gottlieb Haberlandt

PTC depende principalmente de estos dos factores:

  1. Totipotencia celular : la potencialidad inherente de una célula de planta para dar lugar a todos los tipos de células (incluida una planta completa), una capacidad que a menudo se conserva incluso después de que una célula ha sufrido una diferenciación final en el cuerpo de la planta, se describe como ‘ totipotencia celular ‘ .
  2. Plasticidad : es la capacidad de las plantas de alterar su metabolismo, crecimiento y desarrollo para adaptarse mejor a su entorno.

Los cultivos de tejidos vegetales se inician generalmente a partir de fragmentos de tejido multicelular, llamados ” explantes “. Los explantes pueden originarse en una amplia gama de tejidos vegetales como raíz, tallo, hoja, cotiledón, etc.

Aplicaciones de PTC:

El cultivo de tejidos vegetales se usa ampliamente en las ciencias de las plantas, la silvicultura y la horticultura.

  • La producción comercial de plantas utilizadas como macetas, paisajismo y floristería, que utiliza el meristemo y el cultivo de brotes para producir grandes cantidades de individuos idénticos.
  • Para conservar especies de plantas raras o en peligro de extinción.
  • Un obtentor de plantas puede usar cultivo de tejidos para seleccionar células en lugar de plantas para obtener caracteres ventajosos, por ejemplo, resistencia / tolerancia a herbicidas.
  • Crecimiento a gran escala de células vegetales en cultivo líquido en biorreactores para la producción de compuestos valiosos, como metabolitos secundarios derivados de plantas y proteínas recombinantes utilizadas como productos biofarmacéuticos.
  • Cruzar especies relacionadas distantemente por fusión de protoplastos y regeneración del nuevo híbrido.
  • Estudiar rápidamente la base molecular de los mecanismos fisiológicos, bioquímicos y reproductivos en las plantas, por ejemplo, la selección in vitro de plantas tolerantes al estrés.
  • Para polinizar de forma cruzada especies relacionadas distantes y luego cultivar tejidos en el embrión resultante que de otro modo moriría normalmente (Embryo Rescue).
  • Para la duplicación cromosómica y la inducción de poliploidía, por ejemplo, haploides duplicados, tetraploides y otras formas de poliploides. Esto generalmente se logra mediante la aplicación de agentes antimitóticos como la colchicina o la orizalina.
  • Como tejido para la transformación, seguido de pruebas a corto plazo de construcciones genéticas o regeneración de plantas transgénicas.
  • Ciertas técnicas, como el cultivo de la punta del meristemo, se pueden utilizar para producir material vegetal limpio a partir de ganado infectado, como las papas y muchas especies de frutos blandos.
  • Se puede obtener la producción de especies híbridas estériles idénticas.

Fuente:

  1. Cultivo de tejidos vegetales: teoría y práctica por SS Bhojwani y MK Razdan
  2. Cultivo de tejidos vegetales: básico y aplicado por TB Jha y B. Ghosh
  3. Wikipaedia

El cultivo de tejidos vegetales es el proceso mediante el cual los tejidos pequeños de una planta llamada explante se cultivan en cultivos tratados con las hormonas de crecimiento básicas y se incuban a temperaturas cuidadosamente controladas. El explante puede entrar en proliferación de células llamadas callos. Al ajustar cuidadosamente el equilibrio de las hormonas de crecimiento (auxina, ácido abscísico, giberellinas, por ejemplo), se puede inducir a las células a producir raíces y, además, brotes que son plantas en miniatura en esa etapa. Pueden endurecerse a temperatura ambiente y luego en el campo y finalmente transferirse al medio del suelo. Cada plántula, como se les conoce en esta etapa, puede nutrirse hasta convertirse en una planta desarrollada. Esto es micropropagación; hace que la propagación sea más eficiente. El fenómeno subyacente es la totipotencia, que es la capacidad de células individuales de muchos órganos para regenerar la planta madre. Otra ruta es la de la embriogénesis somática, donde las células libres criadas en cultivos de caldo se convierten en embioides somáticos, que son los análogos de los embriones sexuales que surgen de la fertilización.