CULTIVO IN VITRO DE PLANTAS

Transcripción

1 CULTIVO IN VITRO DE PLANTAS Dr. José Miguel Zapata Curso 2016/17

2 Historia del Cultivo in vitro: - Schwann y Schleiden Totipotencia Celular. - Haberlandt Primer intento de cultivo de tejidos vegetales.

3 Historia del Cultivo in vitro: - Gautheret, Nobécourt y White 1939 Creciminento continuo, con éxito de callo. - Skoog y Tsui Formación de raíces y vástagos adventicios por la relación aux/adenina.

4 Historia del Cultivo in vitro: - Morel y Martin Obtención de dalias libres de virus por cultivo de meristemos. - Primera aplicación de microinjerto. - Murashige y Skoog 1962 Desarrollo del famoso medio Murashige y Skoog Medium (MS).

5 Historia del Cultivo in vitro: - Tabede et al Primeras plantas regeneradas a partir de protoplastos. - Reinhard 1974 Biotransformación en cultivo de tejidos vegetales. - Horsch et al Transformación con Agrobacterium.

6 TIPOS DE CULTIVO: 1. Cultivo de plantas intacta. 2. Cutivo de embriones. 3. Órgano aislado. 4. Cultivo de callo. 5. Cultivo de células aisladas. 6. Cultivo de protoplastos.

7 Equipo de laboratorio - Preparación de los medios. - Cabina de flujo laminar. - Cámara de cultivo. - Laboratorio.

8 Medios de cultivo - Murashige and Skoog MS. - Gamborg et al. B5. - Esterilización del material.

9 Aislamiento, Inoculación y Repicado - Medio. - Hormonal. - Factores Físicos. - TRASPASO DESDE EL MEDIO NUTRITIVO AL SUELO.

10 Conceptos: Cultivo in vitro: Explanto. Subcultivo: Micropropagación:

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12 TIPOS DE CULTIVOS - Cultivo de embriones. - Germinación de semillas de orquídea. - Propagación vegetativa de orquídeas. - Producción de plantas libres de enfermedades. - Propagación vegetativa. - Producción de haploides.

13 Cultivo de embriones. (Limonero)

14 Germinación de semillas de orquídea.

15 Propagación vegetativa de orquídeas.

16 Producción de plantas libres de enfermedades.

17 Propagación vegetativa.

18 Producción de haploides

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26 Superficie estéril

27 Sistema de esterilización

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33 Callo: El callo y cultivos de células individuales Tejido desorganizado formado por una masa de células tumorales debido a que éstas crecen de manera descontrolada. La mayoría de estas células están en estado diferenciado salvo algunas que revierten al estado indiferenciado. Consiste en regenerar plantas a partir de células desorganizadas y diferenciadas pero siempre que estas reviertan al estado de meristimoide y/o embrioide Cultivo del callo: - Agar - Macronutrientes y micronutrientes - Agua

34 Protoplastos vegetales Protoplasto: es una célula vegetal, bacteriana o fúngica que ha perdido su pared celular para lo cual se usan métodos mecánicos o enzimáticos

35 Ventajas que ofrece el cultivo in vitro - Es uno de los métodos conocidos más utilizado actualmente para erradicar patógenos. - Propagación clonal masiva de plantas libres de enfermedades en corto tiempo. - Reduce los costos de labores agronómicas en el mantenimiento de germoplasma en campo. - Los materiales pueden ser propagados en cualquier época del año. - Facilita el intercambio de material genético. - Reduce el riesgo de pérdidas genéticas al evitar la mezcla del material por cruzamiento.

36 Desventajas del cultivo in vitro - Requiere de personal especializado. - Requiere de, infraestructura y equipamiento. - Los productos químicos son de elevado costo.

37 Producción de variedades resistentes A principios del siglo XX empezó una gran conciencia sobre las enfermedades y contaminación química en plantas. Los avances en genética hacen posible el mejoramiento genético para la obtención de variedades resistentes.

38 Efectos del mejoramiento Esfuerzos por: - alto rendimiento, - mejor calidad, genético - tamaño uniforme de plantas y frutos, - maduración, - resistencia al frío y a las enfermedades por ingeniería genética por vectores o fusión de protoplastos.

39 Mejoramiento genético para obtener resistencia La fuente de genes son: - variedades comerciales locales o de otros lugares, - variedades antiguas abandonadas, - silvestres o - mutaciones inducidas. El mejoramiento genético es complicado.

40 Producción de variedades resistentes: Con ingeniería genética se ha obtenido una gran variabilidad de plantas, se inserta nuevo material genético. Los avances en este campo permiten identificar genes concretos, han disminuido la variabilidad

41 Técnicas para obtener el mejoramiento Selección masiva de semillas Selección de líneas puras Otras técnicas

42 Uso de técnicas de cultivo e ingeniería genética para el mejoramiento Las técnicas de cultivo permiten la propagación de meristemos apicales, el cultivo de callos etc. La ingeniería genética permite la detección, el aislamiento, modificación, transferencia y expresión de genes.

43 Técnicas de cultivo e ingeniería genética Cultivo de tejidos resistentes. Aislamiento de mutantes resistentes a partir de cultivos de células. Obtención de plantas resistentes dihaploides de haploides. Fusión de protoplastos. Transformación genética de células resistentes.

44 Transformación genética Se puede introducir ADN por distinto métodos, para introducir genes reguladores, y crear plantas resistentes. No hay transformación genética que permita de ser resistente a todos los patógenos.

45 Ventajas y problemas del mejoramiento genético La incorporación de genes resistentes es un proceso difícil pero que ha demostrado dar gran variabilidad.

46 Vulnerabilidad de cultivos genéticamente uniformes Las variedades de plantas no son resistentes eternamente. El cultivo intenso de una variedad simple proporciona un buen sustrato para la aparición de una nueva raza de patógeno.

47 Vulnerabilidad de cultivos genéticamente uniformes El cultivo de variedades uniformes se puede hacer más seguro con el control químico aunque no siempre funciona.