Científicos elaboran la lista más amplia de plantas del mundo

Londres, Inglaterra.- Científicos británicos y estadounidenses han compilado la lista más exhaustiva hasta el momento de las plantas terrestres: un compendio de 300.000 especies que esperan ayudará a la conservación, el comercio y la medicina.

La lista, elaborada por investigadores de los jardines botánicos Kew, de Londres, y del Botánico de Misurí en San Luis, tiene por objeto ayudar a resolver uno de los problemas básicos de la botánica: determinar qué nombre corresponde a cada planta.

A lo largo del siglo pasado, investigadores en diversos países han puesto nombres diferentes a la misma planta. Asimismo, han identificado erróneamente a diversas variedades de la misma planta como miembros de especies distintas. A esto cabe sumar los simples errores de grafía.

Y si bien la rosa tendrá el mismo dulce aroma cualquiera que sea el nombre que se le dé, los científicos dicen que poner a la misma planta distintas denominaciones puede privar a los investigadores de información que necesitan.

“Si uno la conoce por uno sóilo de sus muchos nombres, pierde parte de la historia”, dijo Eimear Nic Lughadha, principal científico a cargo de la lista en Kew.

El problema afecta desde los reguladores de la agricultura hasta los investigadores farmacéuticos.

“Imagine que trata de hallar todo lo que se ha publicado sobre una planta: qué sustancias químicas contiene, si es venenosa o no, dónde se encuentra”, dijo Alan Paton, también del Jardín Botánico Real en Kew. “Para hallar esa información, uno tiene que conocer todos los nombres científicos que se le han puesto”.

El compendio intenta resolver esa confusión al colocar todos los nombres en un lugar y determinar qué nombre se refiere a cuál planta. Con ese fin, investigadores en Estados Unidos y Gran Bretaña han reunido las bases de datos existentes —tales como GrassBase e iPlants— para combinarlas con otras listas de organizaciones internacionales.

La lista final de Kew incluye más de un millón de nombres científicos, de los cuales 300.000 son denominaciones aceptadas de especies. Otros 480.000 son nombres adicionales o sinónimos. Los restantes no están resueltos: podrían aplicarse a una planta ya identificada o describir un organismo totalmente distinto.

Los botánicos tienen todavía una larga lista de nombres sin asignación.

“Tomará mucho tiempo terminar esa lista”, dijo Nic Lughadha. “Y además, por supuesto, constantemente se describen especies nuevas”.

FUENTE: http://www.provincia.com.mx/

La fotosíntesis C4, de alto rendimento

FUENTE: http://www.interempresas.net/

No es ningún secreto: ¿Por qué la sequía arruina las cosechas? La fotosíntesis necesita agua, y otras moléculas. Consulta tu diccionario: La fotosíntesis es la creación de glucosa a partir de energía solar, dióxido de carbono y agua, con oxígeno como subproducto de desecho. Es un proceso que usa ATP (la enzima adenosín trifosfato, la molécula de la energía) y el NADPH, producido por los centros de reacción fotosintéticos, para convertir el CO₂ en 3-fosfoglicerato, que puede ser convertido en glucosa. NADPH es deshidrogenasa. Esta reacción de fijación del CO₂es llevada a cabo por la enzima RuBisCO, como parte del ciclo de Calvin.

La ecuación básica de la fotosíntesis es: 6 CO₂ mas 6 H₂O producen una molécula de glucosa mas 6 de oxígeno. El oxígeno liberado en la fotosíntesis proviene del agua y no del CO₂. El hidrógeno empleado para la síntesis de la glucosa procede de la fotólisis del agua, que ha sido absorbida por la planta. Las células eucariotas fotosintéticas presentan cloroplastos, unos orgánulos microscópicos en la superficie de la hoja, en forma de disco lenticular, que usan la energía solar para impulsar la formación de ATP y NADH (deshidrogenasa), compuestos utilizados con posterioridad para el ensamblaje de azúcares y otros compuestos orgánicos.

Hay tres tipos de fotosíntesis en las plantas:

- Fijación del carbono C3.

- Fijación del carbono C4

- Fotosíntesis CAM.

Estos difieren en la vía que el CO₂ sigue en el ciclo de Calvin. Las plantas C3 fijan el carbono directamente. Las plantas C4 y CAM incorporan el CO₂ en otros compuestos, como una adaptación para soportar mejor la luz solar intensa y la sequía. Hay plantas que se adaptan a las condiciones de sequía, y dejan el proceso C3 para pasar al ciclo CAM (muy parecido al C4). Por ejemplo, Mesembryanthemum crystallinum usa el ciclo C3 en condiciones normales de no estrés, pero cambia al ciclo CAM para sobrevivir.

CLOROPLASTOS DE ALGAS

Las plantas C3

El 95% o 97% de las plantas del planeta pertenecen a la fotosíntesis C3. Crecen con luz solar moderada, temperaturas moderadas, una concentración de CO₂ en la atmósfera de 200 ppm, o más elevada, y agua abundante en el suelo. El inconveniente de las C3 consiste en que la escasez de agua disminuye el rendimiento fotosintético. Esto se debe a que la planta C3 reacciona cerrando los estomas, para evitar su desecación, dificultando de este modo la penetración del CO₂ en la hoja. Usan el ciclo Calvin.En el ciclo Calvin se integran y convierten moléculas inorgánicas de CO₂ en moléculas orgánicas sencillas, a partir de las cuales se formará el resto de los compuestos bioquímicos que constituyen los seres vivos. Este proceso también se puede denominar asimilación del carbono.
1ª fase del ciclo Calvin: La luz solar (energía) incorpora el CO₂ a la RuBP con la ayuda de una enzima. La incorporación es directa.

En cambio en las plantas C4 el CO₂ se incorpora indirectamente a través de un compuesto de 4 carbonos. RuBP es 3-fosfoglicerato. Los 3 carbonos han dado nombre a las Plantas C3.

Para fijar el CO₂ atmosférico hace falta una enzima: RubisCO. RubisCO es la ribulosa bifosfato carboxilasa-oxigenasa. Es la enzima más abundante de la Naturaleza. El CO₂ y RuBP forman directamente una molécula de 6 carbonos, pero al ser inestable termina por separarse en dos moléculas de 3 carbonos, el 3-fosfoglicerato.

La 2ª fase del ciclo de Calvin: Consiste en transformar el 3-fosfoglicerato en difosforoglicerato. El cual a su vez se convierte en triosafosfato, un azúcar, tipo aldosa con 3C, que es una molécula estable y con mayor energía libre para realizar un trabajo.

La triosafosfato es la base a partir de la cual se formen el resto de azúcares (como la fructosa y glucosa), oligosacáridos (como la sacarosa o azúcar de caña) y polisacáridos (como la celulosa y el almidón). También a partir de estos azúcares se formarán directa o indirectamente las cadenas de carbonos, que componen el resto de biomoléculas, que constituyen los seres vivos (lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, etc.).

La 3ª fase del ciclo Calvin: Consiste en regenerar la RuBP original, dejándola disponible, para que el ciclo Calvin se repita nuevamente. Para ello hace falta consumir una molécula de ATP. El producto fundamental del ciclo Calvin es el gliceraldehido-3-fosfato (de 3 átomos de carbono).Durante años se pensó que el ciclo Calvin era independiente de la luz, pero ahora sabemos que tanto la actividad de la RubisCO, como de otras enzimas clave del ciclo, son reguladas por la luz, y se desactivan en condiciones de oscuridad. Cuando la planta C3 cierra los estomas, para no perder agua, no puede entrar en la hoja el CO2 atmosférico. Entonces la RubisCO reacciona con el oxígeno, en vez de reaccionar con el CO2. A eso llamamos fotorrespiración, una disminución de carbono fijado.
Con temperaturas relativamente altas disminuye la tasa de fotosíntesis, que es una medida de la capacidad de la planta para asimilar el CO₂. Las plantas C3 aparecieron en las eras Mesozoica y Paleozoica. Con su respiración pierden el 97% del agua absorbida por las raíces. Como ejemplo: el arroz y la cebada.
Las plantas C3 no pueden crecer en zonas cálidas, porque la RuBisCO incorpora en la RuBP más oxígeno a medida que aumenta la temperatura. Esto provoca la fotorrespiración, una pérdida de carbono y nitrógeno de la planta, y por tanto, limita el crecimiento. La relación CO₂/O₂ disminuye.

Las plantas C4

Aquí el primer producto fotosintético contiene 4 carbonos: el ácido oxalacético y sus sales. Las plantas se han adaptado lentamente a la naturaleza en los climas áridos y cálidos. Han desarrollado una estrategia para optimizar la capacidad de asimilación del CO₂ atmosférico, e incorporarlo a la planta. Para ello modificaron convenientemente su genoma.

Al cultivar en un mismo ambiente, a 30 °C hierbas C3 y hierbas C4, se observa que mientras las hierbas C3 pierden aproximadamente 833 moléculas de agua por cada molécula de CO₂ fijado, las yerbas C4 pierden solamente 277 moléculas de agua por molécula de CO2 fijada. Las plantas C4 usan el agua más eficientemente, conservan la humedad del suelo, y colonizaron las tierras áridas.

Las C4 aparecieron durante el Oligoceno, hace 25-32 millones de años, luego durante el Mioceno, hace 6-7 millones de años, se convirtieron en un grupo ecológico importante.

La enzima que usan es la PEP carboxilasa (fosfoenolpiruvato carboxilasa), que convierte el fosfoenolpiruvato (compueto de 3 carbonos) en oxalacetato (compuesto de 4 carbonos). A partir del oxalacetato se produce malato, es una enzima activada por la luz. Se encuentra en los cloroplastos de las Plantas C4. El malato incorpora a la planta el carbono de la fotosíntesis. Es un procedimiento indirecto, diferente del de las plantas C3.

En las C4 hay dos clases de cloroplastos: unos se hallan en las células internas, contiguos a los vasos conductores de las hojas, y los otros están en las células del parénquima clorofílico periférico, el mesófilo. En este último tipo de cloroplasto se produce la fijación del CO₂. Las plantas C3 solo tienen un cloroplasto. Es la gran diferencia con las C4. Para lograr los dos cloroplastos en la planta, hay que introducir un gen en el lugar apropiado del genoma.

Se conocen algunas pocas especies que funcionan con un proceso C4 limitado, por ej.: Suaeda aralocaspica, y otras especies que habitan zonas áridas, salinas, en Asia. Estas excepciones pueden hacer más fácil la conversión de C3 en C4. Es un problema de ingeniería genética. La molécula aceptora es el ácido fosfoenolpirúvico, y la enzima que actúa es la fosfoenolpiruvato carboxilasa.

A Partir del ácido fosfoenolpirúvico y del CO₂ se genera el ácido oxalacético. Este ácido se transforma en málico, el cual pasa a los cloroplastos propios de las células internas. En éstos se libera el CO₂, y continúa el ciclo de Calvin, como en las plantas C3.

Pertenecen al grupo C4 el maíz, la caña de azúcar, la mala hierba grama (Cynodon dactylon), el sorgo y el amaranto.

Las Plantas CAM

CAM es una abreviación de la expresión inglesa Crassulaceam Acidic Metabolism. Poseen el metabolismo ácido de las Crasuláceas. Se trata de plantas crasas o suculentas, en condiciones desérticas, sometidas a una intensa iluminación y a un déficit hídrico permanente. Plantas adaptadas a una aridez extrema. Sus estomas se abren durante la noche, para evitar en la medida de lo posible, la pérdida de agua por transpiración. Fijan el CO₂ en la oscuridad. Las plantas CAM no presentan interés industrial, su biomasa es ínfima.

La bioingeniería puede convertir las C3 en C4

Las mayores empresas de bioingeniería hacen fuertes inversiones para lograrlo. En 2007 Monsanto y BASF reunieron 1500 millones de dólares, para lograr semillas que resistan la sequía. Se trata de transferir a la semilla un gen tomado de una bacteria. La planta industrial será operativa en 2012. Empresas con miles de empleados, que manipulan un gen microscópico.Luego vendrá la nueva semilla de soja, que producirá más aceite que la actual. Y algodón resistente a la sequía, y cereales que usen con más eficiencia el Nitrógeno. Syngenta, Du Pont y Bayer Crop Science se han sumado a la investigación.
No hacen más que imitar la evolución de la naturaleza en dotar del mecanismo C4 a ciertas plantas C3. No podemos reprocharles nada. Los gobiernos legislan sobre los alimentos transgénicos, precisamente porque son necesarios. Hacen falta mejores cosechas con menos agua. ¿Tan difícil es añadir un gen de una célula donante al genoma de una célula receptora, un cereal?
Recordemos algo elemental: desde principios de los años 70 disponemos de herramientas moleculares, que permiten cortar el ADN. Se llaman enzimas de restricción, y cortan el ADN en zonas específicas del genoma. Además disponemos de otras enzimas llamadas Ligasas ADN, que permiten pegar trozos de ADN cortados. Por lo tanto podemos cortar el genoma de una célula donante con un determinado enzima de restricción, tomar el fragmento de ADN que contenga el gen que buscamos, y pegarlo en el genoma de la célula receptora, formando un ADN recombinante.

Este último paso se suele llevar a cabo con la ayuda de una molécula de ADN transportadora, a la que llamamos vector. Para ello precisaremos disponer de una técnica, genéricamente llamada transformación genética, que permita introducir la información genética manipulada in Vitro en la célula receptora.  Si hemos tomado el gen donante desde un organismo determinado, y lo expresamos en otro, por ejemplo, el gen de un animal-microbio en un cereal, al organismo resultante se le llama transgénico.Durante miles de años el biotecnólogo de alimentos estuvo limitado en sus labores de selección por los cruces sexuales. Siempre y cuando dispongamos de los genes, podemos expresar los de una especie en otra. Necesitamos usar de un método de transformación genética que permita introducir ADN foráneo.
En el caso de los vegetales (cereales) no es una labor sencilla, ya que las células vegetales están recubiertas de una gruesa capa de celulosa y hemicelulosa, llamada pared celular, que actúa como una barrera impidiendo la entrada del ADN exógeno. Para introducirlo usamos una bacteria: Agrobacterium tumefaciens. Con ella saltamos la barrera de la pared celular. Desgraciadamente algunas variedades vegetales comestibles, como la banana, el maíz, o el trigo no aceptan el Agrobacterium. En estos casos se utilizan enzimas líticos, que degradan la celulosa y la hemicelulosa.

Favorecido por la ausencia de pared celular, el vector entra dentro de la célula y se integra en el genoma de un protoplasto receptor

Favorecido por la ausencia de pared celular, el vector entra dentro de la célula, y se integra en el genoma de un protoplasto receptor. Posteriormente en unas condiciones adecuadas de cultivo, los protoplastos pueden regenerar la pared celular, e incluso dan lugar a una planta adulta transformada.Copiar, cortar y coser. La sastrería genética es un arte que requiere el uso de centenares de herramientas: son proteínas enzimáticas (enzimas) que catalizan reacciones químicas en la célula viva. En los tiempos heroicos el sastre tenía que prepararse sus propias herramientas, pero hoy se compran en el comercio, que las ofrece en catálogos muy extensos. Comercializar un alimento transgénico requiere una autorización del gobierno. Es un alimento seguro.
Es urgente lograr mejores cosechas con menos agua, para alimentar a una población mundial en aumento. Las especies vegetales C3 que nos sirven de alimento requieren demasiada agua. Conseguir su conversión a C4 es una meta difícil, pero asequible, no es una quijotada.

Bibliografía de referencia

- Albert, A.: Libro verde de la biotecnología en la agricultura. Ed. Soc. Esp. de Biotecnología 1998.

- Casal, I.: La biotecnología aplicada a la agricultura. Ed. Soc. Esp. de Biotecnología 2000.

- Evans, J.: Food security is all in the genes. Chemistry and Industry 10 May 2010.

- Evans, J.: Better than Nature? Photosynthesis process. Chemistry and Industry 11 may 2010.

- Ferro, A.: Alimentos transgénicos. Ed. McGrawHill 2000.

- García Olmedo, F.: La tercera revolución verde. Ed. Debate SA 1998.

- Gómez, L.: Biotecnología y Alimentos. Ed. Soc. Esp. de Biotecnología 2003.

- Ramón, D.: Los genes que comemos. Ed.Algar 1996.

LAS PLANTAS TAMBIÉN TIENEN SU "INTERNET"

Las plantas pueden transmitirse señales de unas a otras a través de las redes de hongos simbióticos, que les ayudan a advertir a sus vecinos sobre asaltos de sus enemigos, como microbios malignos o insectos fitoftirios.

Anteriormente los científicos descubrieron que las plantas pueden enviar señales químicas por el aire, para advertirse entre ellas de algún peligro. Y ahora un grupo de investigadores chinos encontraron otro sistema de comunicación: una red de hongos simbióticos, informa la revista New Scientist.

Cerca del 80% de las plantas están colonizadas por hongos que forman una red de hilos blancos, o micorriza. Por esta vía la planta recibe del hongo principalmente nutrientes minerales y agua, y el hongo obtiene de la planta hidratos de carbono y vitaminas que él por sí mismo es incapaz de sintetizar mientras que ella lo puede hacer gracias a la fotosíntesis y otras reacciones internas.

Ren Sen Zeng y sus colegas de la Universidad de Agricultura de China del Sur, mostraron que los hongos sirven también como una red de comunicación para las plantas. Los investigadores cultivaron varios pares de retoños de tomates en maceteros y permitieron a algunos desarrollar una red de micorrizas entre sí. Luego los científicos infectaron una planta con una especie de hongo fotopatógeno conocido como tizón temprano. Pasadas 65 horas, infectaron a la segunda planta y vieron cómo estas hacían frente a la enfermedad.

Resultó que las plantas unidas con una red de micorriza fueron más resistentes al tizón temprano y aquellas que a pesar de todo sucumbieron al mal tuvieron síntomas más suaves y también activaron genes defensivos más fácilmente. Debido a que la primera planta envía una señal a la segunda, los investigadores denominaron a la micorriza como “el Internet de comunidades de plantas”. Los científicos opinan que este tipo de comunicación puede ser más efectivo en el mundo vegetal que otros sistemas de transmisión de señales.

Según comentó la especialista canadiense de la Universidad de la Columbia Británica en Vancouver, Suzanne Simard, las plantas que cultivamos y a las que suministramos nutrientes y agua no desarrollan las micorrizas y por eso no gozan  de todas las ventajas posibles.

Según su colega de la Universidad de la Columbia Británica en Kelowna, Dan Durall, las plantas ‘silvestres’ pueden desarrollar grandes redes de micorrizas, donde las señales pueden ser enviadas a una distancia de varios metros. El científico supone que las redes de micorrizas pueden facilitar la comunicación de plantas de distintas especies.

FUENTE: http://actualidad.rt.com/

¿Cuáles de los genes ayudan a prolongar la belleza de las flores?

Fisiólogo de plantas Cai-Zhong Jiang con el ARS está usando el silenciamiento génico inducido por virus—el cual causó las manchas blancas en la petunia mostrada aquí—para determinar la función de los genes involucrados en la duración del florecimiento de plantas.

Por Marcia Wood

24 de mayo de 2010

Algunas flores cortadas y plantas de maceta son mejores que otras en desviar el proceso de envejecimiento, conocido como la senescencia. Para ayudar a prolongar la belleza de las flores del mañana, fisiólogo de plantas Cai-Zhong Jiang con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) está estudiando los mecanismos genéticos que controlan el envejecimiento en las plantas. Tales estudios finalmente podrían revelar métodos de modificar los genes vegetales relacionados con el envejecimiento, o las proteínas que son productos de estos genes.

Jiang trabaja en la Unidad de Investigación de la Patología y la Genética de Cultivos mantenida por el ARS en Davis, California.

Un enfoque llamado el silenciamiento génico inducido por virus (VIGS por sus siglas en inglés) permite que Jiang y sus colegas puedan determinar la función de genes en plantas viejas. En el laboratorio, los cientificos usan un microbio natural llamado el virus del cascabel del tabaco, modificándolo por la inserción de genes vegetales de interés. En los experimentos, algunas plantas florecientes no reciben exposición al virus, mientras otras se exponen a o el virus no modificado o el virus modificado.

La exposición estimula los mecanismos naturales de defensa de la planta, incluyendo intentos de silenciar el virus. Cuando esto ocurre, los genes introducidos en el virus modificado también se silencian. Por una comparación de todas las plantas, es posible que los investigadores puedan determinar las funciones de los genes nuevamente silenciados.

En experimentos previos, Jiang y Michael S. Reid de laUniversidad de California en Davis usaron petunia como su planta modelo. Ellos mostraron que insertar un pedazo de un gen que confiere color dentro del virus lleva a manchas blancas en una petunia normalente de color púrpura. El sistema de defensa de la planta silenció la función normal del gen—es decir, la creación de color, según Jiang.

Un segundo fragmento genético insertado en el virus por el grupo también fue silenciado en las manchas blancas. Ese gen silenciado normalmente tiene un papel en la producción de etileno, el cual es un compuesto de envejecimiento. Pero las manchas blancas en las plantas expuestas al virus modificado produjeron menos etileno que las plantas no expuestas, o las plantas expuestas al virus no modificado.

Aunque VIGS ha sido usado en otros estudios relacionados con las funciones de genes en tomate y tabaco, los experimentos de Reid y Jiang fueron los primeros en usar VIGS para explorar los mecanismos de senescencia en las flores cortadas y plantas en maceta comercialmente producidas.

Reid, Jiang y estudiante graduado Jen-Chih Chen describieron sus estudios en el libro 'Petunia: Evolutionary, Developmental y Physiological Genetics’ (Petunia: Genética Evolucionaria, Fisiológica, y del Desarrollo).

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.

FUENTE: http://www.ars.usda.gov

La luteolina es la "estrella" en un estudio de compuestos sanos en plantas

Estudios dirigidos por biólogo molecular Daniel H. Hwang están proveyendo nueva información sobre los fitoquímicos que inhiben TBK1, la cual es una enzima asociada con inflamación en el cuerpo humano.

Por Marcia Wood

8 de julio de 2010

Compuestos naturales en plantas pueden protegernos de inflamación. Sin embargo, los investigadores de nutrición humana dicen que todavía hay muchas preguntas sobre cómo los compuestos, llamados fitoquímicos, lo hacen. Estudios dirigidos por biólogo molecular Daniel H. Hwang con el Servicio de Investigación Agrícola(ARS) están proveyendo algunos de los detalles perdidos.

Ciertos tipos de inflamación pueden aumentar el riesgo del cáncer y de otras afecciones, incluyendo la enfermedad cardíaca y resistencia a la insulina, según Hwang. Él trabaja en el Centro Occidental de Investigación de Nutrición Humana mantenido por el ARS en la Universidad de California en Davis.

Algunos de los estudios de Hwang agregan a los hallazgos de estudios previos sobre los detalles de cómo seis compuestos naturales en plantas—luteolina, quercetina, crisina, eriodictiol, hesperidina, y naringenina—aparentemente funcionan para combatir inflamación.

La luteolina se encuentra en apio, tomillo, pimiento dulce, y el té de camomila. Los alimentos ricos en la quercetina incluyen las alcaparras, manzanas y cebollas. La crisina viene de la fruta de la pasionaria azul, la cual es una vid tropical. Las naranjas, los pomelos, los limones, y otras frutas cítricas son buenas fuentes de eriodictiol, hesperidina, y naringenina.

El grupo de Hwang mostró, por primera vez, que todos de los seis compuestos afectan una enzima llamada TBK1. Cada uno de los compuestos inhibe, hasta cierto punto, la capacidad de TBK1 de activar una señal bioquímica específica. Sin esta injerencia, la señal bioquímica podría llevar a la formación de productos genéticas que estimulan la inflamación.

Entre los seis compuestos en los estudios recientes, la luteolina fue la más eficaz en inhibir TBK1. Ya se sabia que la luteolina tiene la capacidad de prevenir la inflamación. Sin embargo, Hwang y sus colegas fueron los primeros en proveer esta nueva explanación sobre los mecanismos usados por la luteolina para hacerlo.

Los enfoques desarrollados por los científicos para descubrir los efectos de los compuestos podrían ser útiles para otros científicos en estudios que tienen el objetivo de identificar otros compuestos antiinflamatorios en frutas y hortalizas.

Estos nuevos hallazgos sobre los fitoquímicos que ayudan a inhibir TBK1 han sido publicados en las revistas 'Biochemical Pharmacology' (Farmacología Bioquímica) y 'Journal of Immunology' (Revista de Inmunología).

FUENTE: http://www.ars.usda.gov

ARTICULO TÉCNICO: Reproducción "in vitro" de plantas

FOTO: Plantas in vitro o Micropropagación - INTA Argentina

La reproducción "in vitro" o micropropagación vegetal es utilizada en cultivos de importancia económica. Aporta grandes logros a la agricultura

Posiblemente el término “in vitro” ya no resulte extraño. El lenguaje corriente y los medios de comunicación suelen referirse a técnicas de fertilización in vitro. Básicamente, se trata de técnicas que se realizan en laboratorios y que permiten la unión de las células sexuales, óvulos y espermatozoides en recipientes de vidrio (de allí “in vitro”). En el caso de los seres humanos, al formarse el embrión fuera del cuerpo materno en el laboratorio, ya en sus primeras etapas se lo transfiere al útero materno donde sigue su desarrollo hasta el nacimiento. La fecundación in vitro en humanos se logró por primera vez en 1978.

Las plantas le llevan una ventaja a la fecundación in vitro humana. Ya en 1902 se realizaron las primeras experiencias relacionadas al cultivo de tejidos vegetales in vitro. Y en 1922 se logró el primer experimento exitoso: la germinación in vitro de semillas de orquídeas. Luego de la germinación, las plántulas obtenidas se transfirieron a un medio de cultivo en condiciones asépticas, y así se mantuvieron protegidas del ataque de microorganismos (hongos, virus y bacterias) hasta convertirse en plantas adultas.

El cultivo in vitro (término que literalmente significa en vidrio), incluye diferentes técnicas destinadas a multiplicar, entre otros, material vegetal o animal. No es exactamente lo mismo que la fecundación in vitro en humanos.

 El cultivo de tejidos vegetales consiste en tomar una porción de la planta (explanto) y proporcionarle artificialmente un medio de cultivo nutritivo esterilizado, que permita regenerar una o muchas plantas.

El objetivo de cultivas plantas in vitro puede ser, por ejemplo, propagar masivamente plantas en vías de extinción, o plantas difíciles de propagar por otros métodos, o para clonar (copiar) individuos que tienencaracterísticas agronómicas deseables (mejores frutos, resistentes a las sequías, etc.), para obtener plantas libres de virus, para conservar la diversidad genética de una población, entre otras aplicaciones.

La reproducción de plantas por cultivo de tejidos es posible gracias a que las células vegetales son totipotenciales. Esto significa que las células vegetales poseen la capacidad de desarrollar un nuevo individuo completo, sin que sea necesaria la unión de células sexuales. Es decir que a partir de unas pocas células, se puede obtener un organismo completo, de forma asexual.

Reproducción in vitro en el hogar

La reproducción asexual de plantas es una práctica común en los hogares. Por ejemplo, es posible cortar un gajo de una planta, un tallo o una rama y colocarlo en agua. A los pocos días empiezan a aparecer raíces, y crece una nueva planta idéntica a la original. Esto no sucede naturalmente en los animales. Por ejemplo, si se colocaran células de la piel en un medio de cultivo, no se formaría una persona entera a partir de esas células porque las células animales adultas, ya diferenciadas, no son totipotenciales.

Pero, las células vegetales sí lo son. Esto no sólo permite multiplicar las plantas del hogar, sino que es de gran utilidad para que agricultores e investigadores obtengan plantas idénticas deseadas, a partir de algunas células vegetales seleccionadas, y propagarlas mediante técnicas de biotecnología.

Técnica para generar plantas in vitro o micropropagación

La propagación de plantas in vitro o micropropagación, es una técnica muy utilizada en cultivos de importancia económica. Los cultivos son realizados por personal especializado, con agentes específicos (hormonas, minerales, vitaminas, fuente de carbono, agente gelificante, agua, etc.) y en condiciones ambientales controladas (temperatura, humedad y luz).

Los pasos son:

1. Elección de la planta original donante de explantos.
2. Obtención y desinfección de los explantos.
3. Adaptación de explantos al medio de cultivo.
4. Formación de raíces con el fin de convertir los brotes en plántulas completas
5. Aclimatación de las plántulas obtenidas in vitro a las condiciones medioambientales ex vitro (en suelo, por ejemplo).

Las ventajas de este método es que permite obtener muchos individuos iguales en una pequeña superficie, controlar las condiciones ambientales, estudiar diversos procesos de las plantas y evita el riesgo de que proliferen agentes patógenos (se realiza en medios esterilizados). Constituye uno de los métodos que mayores logros ha aportado al desarrollo de la agricultura. Se aplica en la producción masiva de especies hortícolas, aromáticas, medicinales, frutícolas, ornamentales y forestales.

FUENTE: http://biotecnologia.suite101.net