¿Alguna vez te has preguntado cómo puede un laboratorio de producción de rosas, en un país productor como Ecuador, generar grandes cantidades de plantas de interés en tan poco tiempo? ¿Crees que es posible, por ejemplo, obtener plantas completas a partir de un pequeño fragmento de hoja?
La respuesta a estas preguntas, se da a través de un maravilloso concepto proveniente de la biotecnología: el cultivo in vitro, y más específicamente, a través de una técnica llamada micropropagación.
La micropropagación incorpora un conjunto de técnicas de cultivo de tejidos que se aplican con el objetivo de multiplicar plantas y obtener grandes cantidades de las mismas, de forma rápida y controlada. El cultivo de tejidos in vitro se refiere a la manipulación e incubación de células o tejidos vegetales en un medio artificial y bajo condiciones controladas. De esta manera, es posible propagar masivamente, variedades de plantas que poseen características de gran importancia como: características genéticas adecuadas, mayor rendimiento de producción, mejor calidad del producto, resistencia a plagas o enfermedades, tolerancia a factores ambientales, entre otros.
Pero, ¿Cómo se hace un cultivo in vitro?
En pocas palabras un pedazo o porción de planta; que comúnmente son las hojas jóvenes, peciolos, yemas axilares o demás, son sembradas en un medio de cultivo que contiene los nutrientes necesarios para su desarrollo. Los medios de cultivo comúnmente están compuestos por sales, azúcares, reguladores de crecimiento y vitaminas. También se pueden agregan otros componentes como el agente gelificante, aminoácidos y antibióticos.
El principio fundamental del cultivo de tejidos in vitro es la totipotencia, y esta se refiere a la capacidad que tienen las células vegetales para retornar de un estado diferenciado (células especializadas que forman tejidos u órganos de la planta) a un estado no diferenciado, donde una sola célula tiene la capacidad de dar lugar a todas las partes de una planta completa y funcional, de allí su nombre. Esto significa que cualquier tejido o célula de la planta puede dar lugar a un nuevo individuo genéticamente idéntico.
Teniendo esto en cuenta podemos distinguir entre 3 vías o estrategias de micropropagación:
• Multiplicación de yemas o meristemas.- Este sistema es mas utilizado para proliferar plantas. Consiste en cultivar una porción de las plántulas de interés que contienen masas de tejido dediferenciado denominadas yemas. Pueden ser de dos tipos: apicales o axilares.
• Organogénesis adventicia.- Esta técnica implica el desarrollo de órganos como hojas, raíces o tallos a partir de o tejidos diferenciados o des-diferenciados, por ejemplo hojas y peciolos de la planta elite.
• Embriogénesis somática.- Consiste en el desarrollo de embriones a partir células somáticas o células no sexuales.
El paso inicial es establecer las condiciones del cultivo in vitro idóneas para la planta de interés y el material inicial de trabajo. Esto implica la elección de la planta madre la cual deseamos propagar, el tejido que será sembrado, el medio de cultivo, las condiciones de desarrollo como la temperatura y la cantidad de luz, cuidando en todo momentos las condiciones de asepsia y limpieza.
El siguiente paso es la masificación o multiplicación de estos brotes, para lo cual se utiliza la citoquinina, un fitorregulador que induce la proliferación de estas estructuras.
Una vez que se haya alcanzado un gran numero de brotes se inicia la etapa de enraizamiento, que consiste precisamente en inducir la formación de raíces, y esto hace utilizando otro tipo de fitorregulador, auxinas. Una vez que los brotes tengan un buen sistema radicular es posible hacer el trasplante y continuar a la etapa final de aclimatación, tiempo en el que las plántulas se adaptan al ambiente fuera de laboratorio.
Actualmente, la micropropagación se emplea en la generación de plantas libres de virus, para la conservación de especies en peligro en bancos de germoplasma (conservación de la diversidad genética de uno o varios cultivos y sus especies silvestres relacionadas), para la producción de metabolitos secundarios en las plantas. Además la micropropagación es una herramienta indispensable para el desarrollo de los transgénicos. Sin lugar a dudas, es una técnica que debería aprovecharse mucho más para el potenciamiento de procesos productivos a nivel agrícola en nuestro país, y en general, en toda la región.
Fuentes consultadas:
García del Río, J. S. (2003). De Stephen Hales a la biología molecular: Reflexiones sobre la revolución biotecnológica y su impacto en la sociedad y en la universidad.
George, E. F., Hall, M., & De Klerk, G. (2008). Plant Propagation by Tissue Culture.
Ponmurugan, P., & Kumar, S. K. (2011). Applications of plant tissue culture (pp. 30–42).
Stewart, C. N. (2008). Plant biotechnology ang genetics: principles, techniques and applications (p. 113).