El arte y la ciencia de multiplicar plantas in vitro

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Miguel Ponce Díaz
hace 5 años
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1 MICROPROPAGACIÓN

2 El arte y la ciencia de multiplicar plantas in vitro Aloe Agave

3 Embriogénesis somática y organogénesis Ambas tecnologías son utilizables como métodos de micro-propagación No siempre permiten obtener plantas idénticas entre si y a las progenitoras Su aplicación más notable radica en la posibilidad de producir plantas enteras a partir de una o unas pocas células

4 1. Cultivo de meristemas > Plantas libres de virus organgénesis 2. Explantos > vástagos ---> plantas embriogénesis 3. Explantos Embriones somáticos Semillas artificiales

5 Sistemas de propagación vegetativa in vitro Regeneración directa e indirecta

6 Propagación vegetativa por embriogénesis somática Explanto (disco de hoja) Callo REGENERACIÓN Suspensión celular GERMINACIÓN ENCAPSULACIÓN Embriones somáticos GERMINACIÓN Semilla artificial

7 Embriogénesis somática

8 Factores de inducción embriogenica Tejidos florales o reproductivos Auxinas (2,4-D) Medios reducidos en nitrogeno

9 La embriogénesis somática es poco usada como método de propagación Alta probabilidad de mutaciones Dificultad metodológica con algunas especies en particular Pérdida de la capacidad regenerativa luego de repetidos subcultivos Los embriones somáticos presentan frecuentemente una profunda dormancia

10 MATERIAL DE PARTIDA SEMILLAS IMADURAS GERMINACIÓN Embriogénesis en soja DESARROLLO PROLIFERACIÓN INDUCCIÓN

11 Embriogénesis en vid Callos embriogénicos derivados de cultivos de anteras Embriones somáticos y plántulas de la variedad Sultanina

12 Embriones somáticos de alfalfa La función inductiva es llevada a cabo por auxinas (2,4-D).

13 Una de las ideas con embriones somáticos es producir semillas sintéticas o artificiales surge como resultado de la posibilidad de su aplicación en agricultura.

15 Encapsulación Alginato de sodio cultivo embrionado ø 4mm 50 mm CaCl min Cápsules ø mm g/cap Alginato Embrión Nutriente

16 Morfogénesis

17 Micropropagación por cultivo de vástagos (Microcutting ) Forma especializada de organogénesis Implica la generación de vástagos a partir de meristemas preexistentes Requiere la ruptura de la dominancia apical

18 Micropropagación por cultivo de vástagos Etapa 1: Establecimiento del sistema aséptico Etapa 2: Multiplicación de los propágulos por repetidos subcultivos Etapa 3: Transferencia de las plántulas al suelo

19 Micropropagación por cultivo de vástagos Etapa1 Etapa 2 Etapa 3 ************* ****************** **************** plant mass production > hardening root development Explant cut ---> subculture (leaf meristem) transplanting into soil cut ---> subculture Advantitious Acclimatization shoots > cut ---> subculture Culture in field

20 Micropropagaciónpor cultivo de vástagos Etapa 1: establecimiento del cultivo aséptico Fuentes del explanto * Apices de los vástagos o tallos * Yemas axilares * Yemas florales no desarrolladas

21 Micropropagaciónpor cultivo de vástagos Etapa 2: Propagación

Micropropagaciónpor cultivo de vástagos Etapa 3: Trasplante In many commercial labs, rooting in culture (in vitro) is skipped in favor of rooting out of culture (ex vitro).

22 Micropropagaciónpor cultivo de vástagos Etapa 3: Trasplante In many commercial labs, rooting in culture (in vitro) is skipped in favor of rooting out of culture (ex vitro). This tray of unrooted microshoots has now been taken out of the sterile environment. The microcuttings, as they are called, are trimmed up and soaked in a rooting hormone (auxin) solution...

23 Micropropagaciónpor cultivo de vástagos Etapa 3: Trasplante...then planted in flats much like young bedding plants. At this point they still have no roots.

24 Micropropagaciónpor cultivo de vástagos Etapa 3: Trasplante Flats of unrooted microcuttings are transferred to a fog chamber within a greenhouse. Directly out of culture, the plantlets need high humidity levels and reduced light (similar to the in vitro environment).

Micropropagaciónpor cultivo de vástagos Etapa 3: Trasplante Over the next 10-14 days, fogging is diminished and the tent opened up,

25 Micropropagaciónpor cultivo de vástagos Etapa 3: Trasplante Over the next days, fogging is diminished and the tent opened up, until the plants do not need extra protection (ie. the plantlets on the right). This process is known as acclimatization or hardening off.

26 Micropropagation through shoot tip culture Stage 3: transplanting The microcuttings have rooted, transplanted into larger cells, and increased greatly in size in only a few weeks.

27 Micropropagaciónpor cultivo de vástagos Etapa 3: Trasplante After all that work, the plants are ready for the field. They are moved to a shade house at least one week before planting to finish the hardening-off process

Inconvenientes * Desarrollo asincrónico * Vitrificación (hiperhidración, aspecto vidrioso de los tejidos, los desórdenes fisiológicos que genera

28 Inconvenientes * Desarrollo asincrónico * Vitrificación (hiperhidración, aspecto vidrioso de los tejidos, los desórdenes fisiológicos que genera permiten el crecimiento y multiplicación pero no el enraizamiento) * Contaminación crónica * Problemas en el enraizamiento * Variaciones genéticas

29 Etapas de la Micropropagación con enraizamiento in-vitro Etapa 0 Seleccion & preparación de la planta madre Esterilización de los tejidos Etapa I -Iniciación del cultivo Disposición de los explantos en los medios Etapa II - Multiplicación Los vástagos generados son transferidos al medio de desarrollo específico dónde se dividen constantemente Etapa III - Enraizamiento Los vástagos son transferidos al medio de enraizamiento Etapa IV Transferencia al suelo

30 Características de la Micropropagación Sistema de reproducción clonal La etapa de multiplicación se puede repetir de manera de llegar a un número ilimitado de clones Se simplifica el manipuleo de los ciclos productivos Independencia estacional y ambiental Posibilidad de producción de plantas libres de enfermedades (libres de virus)

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