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.