lunes, 20 de julio de 2015

FITOHORMONAS



AUXINAS
Son usadas de una manera extensa en micro propagaciones, fomentan el crecimiento del callo, de las suspensiones celulares, de órganos (meristemos y ápices). Normalizan la morfogénesis, especialmente en asociación con las citoquininas.

  • La selección de una auxina y su contracción en el medio va depender de:

  • La clase de crecimiento o desarrollo necesario.

  • Los niveles naturales dentro del explante del inicio de su cultivo.

  • La capacidad de los tejidos de sintetizar auxina naturalmente.

  • La interacción entre auxinas sintéticas (aplicadas) y las auxinas naturales endógenas (IICA, 1987).

Las  auxinas se han usado comercialmente en agricultura y horticultura desde hace más de 50 años. Los primeros usos comerciales fueron la prevención de la caída de frutos y hojas, la estimulación de la floración en piña, la inducción de frutos parternocárpicos,  el engorde de la fruta y el enraizamiento de esquejes para la propagación de la planta. El enraizamiento mejora si la hoja escindida o el tallo cortado se sumerge en una solución de auxinas, que promueven el inicio de las raíces adventicias en el extremo cortado. Esta es la base comercial de los compuestos enraizante, productos que constan de una mezcla de auxinas sintéticas con talco en polvo (Taíz y Seieger, 2006).
CITOQUININAS
Las citoquininas son hormonas vegetales naturales que estimulan la división celular en tejidos no meristemáticos. Inicialmente fueron llamadas quininas, sin embargo, debido al uso anterior del nombre para un grupo de compuestos de la fisiología animal, se adaptó el termino citoquinina. Son producidos en zonas de crecimiento, como los meristemas en la punta de las raíces. La zeatina es una hormona de esta clase y se encuentra en el maíz (Infojardin, 2008).
Sustancia que en presencia de una concentración óptima de auxina, induce división celular, en cultivos in vitro de médula de tabaco (Saborio, 2013).
Las citoquininas (CKs) juegan un papel crucial en las diversas fases de crecimiento y desarrollo de la planta, pero los mecanismos moleculares básicos de su biosíntesis y transducción de señal sólo se convirtieron en poco clara. El progreso se logró mediante la identificación de una serie de genes que codifican enzimas clave y las proteínas que controlan los pasos críticos en la biosíntesis, la translocación, y la señalización. Esquemas básicos para la homeostasis CK y la comunicación de la raíz / brote a nivel de la planta entera ahora pueden concebir. Esta revisión resume los hallazgos recientes sobre la relación entre la variación y la actividad de CK estructurales, rasgos distintivos en la biosíntesis de CK entre las plantas más altas y las plantas Agrobacterium infectadas, translocación CK en los niveles de la planta entera y celulares, y CKs como moléculas de señalización de estado de los nutrientes a través de la raíz-brote la comunicación (Sakakibara, 2006).
GIBERELINAS
El objetivo más notable de las giberelinas GAs es impulsar el crecimiento en altura, en muchos casos atribuibles a GA1 endógena. En el caso de plantas pequeñas, estas sintetizan solo pequeñas cantidades de GA1, en cambio en variedades denominadas nana (muy ennana), dicha síntesis mínima no se da al bloquearse la secuencia de síntesis antes de alcanzar la fase de GA12-aldehido. Otras interrupciones ocurren entre GA20 y GA1. El aislamiento del  “gene mendeliano para altura” demostró que este codifica para la enzima GA3-hidroxilasa que convierte la GA20 inactiva en GA1 activa. Técnicas químicas modernas de detección han mostrado que plantas altas poseen GA1 mientras que enanas GA20 (Jordan y Casaretto, 2006).
Las giberelinas son hormonas vegetales que normalizan diversos procesos del desarrollo y crecimiento de las plantas. Los niveles de las GAs activas (GA1 y GA4) están regulados por enzimas de biosíntesis como los GA 20-oxidasas y GA 3-oxidasas y por enzimas de catabolismo GA 2-oxidasas. Mediante un abordaje de genética reversa se ha estudiado el papel de algunos genes del metabolismo de GAs en la homeostasis de los contenidos de GAs y en el desarrollo de tabaco.
Las GAs inducen la floración en las plantas de tabaco. Se cuantificaron los niveles de GA1 y GA4 en ápices en diferentes estadios del desarrollo y se encontraron una reducción progresiva de sus niveles conforme las plantas se acercaban a la floración (Gallegos, 2008).
ÁCIDO ABSCÍSICO
El ácido abscísico fue identificado en los años 1960 tras estudios realizados sobre la abscisión de frutos y la dormancia de yemas. El ABA controla muchos aspectos importantes del desarrollo de la planta, incluyendo la síntesis de proteínas y lípidos de almacén en semillas a la desecación de la inhibición de la transición a germinación y crecimiento reproductivo. ABA también estimula respuestas a estreses ambientales como el cierre estomático inducido por la sequía o estrés osmótico, la inducción de tolerancia a sequía, salinidad, hipoxia, bajas temperaturas y respuestas a heridas y patógenos (Jordan y Casaretto, 2006).

CULTIVO IN VITRO



El término genérico “cultivo de tejidos vegetales” involucra a diferentes técnicas de cultivo de material vegetal diverso, incluyendo a los protoplastos (células desprovistas de su pared celular), células, tejidos, órganos y plantas completas. Mediante éstas y otras técnicas de cultivo, es posible obtener plantas libres de bacterias en un medio nutritivo aséptico (estéril) en condiciones ambientales controladas. También se lo conoce como “cultivo in vitro de plantas” por realizarse en recipientes de vidrio (hoy también de otros materiales).
Las primeras experiencias relacionadas con el cultivo de tejidos vegetales se remontan a 1902, pero recién 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 patógenos (hongos, virus y bacterias).

Hoy esta técnica tiene numerosas aplicaciones:

  • Propagación masiva de plantas, especialmente para especies de difícil propagación por otros métodos, o en vías de extinción.

  • Clonación de individuos de características agronómicas muy deseables durante todo el año.

  • Obtención de plantas libres de virus.

  • Producción de semillas sintéticas.

  • Conservación de germoplasma (conjunto de individuos que representan la variabilidad genética de una población vegetal).

  • Obtención de metabolitos secundarios.

  • Producción de nuevos híbridos.

  • Mejora genética de plantas (incluyendo obtención de plantas transgénicas).

  • Germinación de semillas.

  • Producción de haploides.

  • Estudios fisiológicos diversos.


Ventajas del cultivo in vitro
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.
Los cultivos in vitro también pueden almacenarse por largos períodos de tiempo mediante alguno de los métodos de conservación utilizados para microorganismos como es la refrigeración y criopreservación. Esta es una forma de eliminar los problemas de espacio físico, exceso de mano de obra, contaminación de los cultivos y los efectos de la erosión genética.

Problemas asociados al cultivo in vitro

  • Contaminación

La presencia de microorganismos en los cultivos in vitro reduce el éxito de los resultados, especialmente durante las primeras etapas. Esta situación se genera por las condiciones físicas del cultivo que conforman un ambiente propicio para su desarrollo.
La mayor fuente de contaminación en el cultivo de tejidos vegetales se produce por la presencia de microorganismos superficiales y sistémicos de la planta donadora. Para controlar la contaminación superficial se deben descartar los individuos que estén en mal estado fitosanitario, realizar procedimientos de desinfestación adecuados, utilizando desinfectantes superficiales y fungicidas.

  • Oxidación

Durante el cultivo in vitro el explante sufre siempre en mayor o menor medida situaciones de estrés, ocasionadas por daños mecánicos o por las condiciones del cultivo in vitro (como la composición del medio). Estas situaciones estimulan el metabolismo de los compuestos fenólicos. La síntesis de fenoles va a producir una serie de reacciones de hipèssensibilidad, tales como la exudación al medio del contenido de las células deterioradas.

  • Vitrificación o Hiperhidratación

La vitrificación o hiperhidratación, es un desorden fisiológico que se presenta en los tejidos cultivados in vitro, especialmente en las hojas, que incide sobre dos de los procesos más importantes que realizan estas estructuras: la fotosíntesis y el intercambio gaseoso. En menor medida los tallos y raíces también resultan afectados por estas anomalías anatómicas, que en ciertos casos van a impedir el establecimiento de plantas micropropagadas en condiciones ex vitro.

PROPAGACIÓN VEGETAL


Se describe a la propagación vegetal como el conjunto de procedimientos para incrementar la cantidad de plantas con el objeto de perpetuar individuos o grupos de ellos que tienen cierto valor. Las plantas se pueden propagar por distintos métodos, ya sea sexual o de reproducción, y asexual o de multiplicación. En la propagación sexual la descendencia es variable, pero en la propagación asexual la planta resultante tiene los mismos genes que la planta madre, es decir, es un clon.

TIPOS DE PROPAGACIÓN
Existen dos tipos de propagación de plantas, según la parte de éstas que sea utilizada para su multiplicación: 

Propagación Sexual:
a.      Alogamia o xenogamia.
b.      Autogamia.

Propagación Vegetativa, propagación asexual (Apomixis).
a.      Propagación vegetativa.
b.      Agamospermia.



Estos dos tipos de multiplicación de plantas presentan una diferencia fundamental entre sí, relacionada con los hijos. Las plantas obtenidas por medio de semilla tiene generalmente ciertas diferencias en sus características, tanto en relación con la planta madre como con las hermanas, es decir los descendientes pueden semejarse a cualquiera de los progenitores, a ambos o a ninguno, dependiendo de la variación genética. En cambio las plantas obtenidas mediante propagación vegetativa conservan generalmente invariables las características de la planta de la cual proceden.