¿Obtener una planta a partir de una hoja?

Por J. M. Mulet, el 11 julio, 2014. Categoría(s): Agricultura • Biotecnología • Cultivo de Tejidos • General • Javier López • Master en Biotecnología ✎ 16

Parece chocante la pregunta, pero SI que es posible. Gracias a la capacidad que tienen las células vegetales de dar lugar a un nuevo individuo a partir de una de ellas. A esto se  denomina “totipotencia”. Esto no ocurre en todas las células animales, ya que esa capacidad solo la poseen una  célula (el zigoto); pero en plantas es relativamente más fácil.

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Formación plántula

El tejido más empleado es la hoja, en el cual las células poseen mayor capacidad de dar un nuevo individuo que las células del tallo o la raíz. También se puede dar lugar a una planta a partir de otras partes como: tallo con una rama lateral, a partir de ápice caulinar o meristemo. El ápice caulinar es la zona que se encuentra en la parte superior del tallo, que se encuentra protegido por unas hojas de pequeño tamaño por el cual continua el crecimiento de la planta  y meristemo (parte superior del ápice caulinar, con gran capacidad de dar cualquier tipo de tejido, serian como las células madre en animales). A la regeneración de una planta a partir de una hoja se llama regeneración adventicia. Se dice que es adventicia porque se desarrolla en un lugar distinto del habitual y cuya presencia no es común.

Todos los procesos desde la planta con la que se trabaja hasta la obtención de nuevas plántulas o plantas pequeñas, se abarcan dentro de un campo de la biotecnología vegetal llamado: cultivo in vitro.

En este proceso para desarrollar una nueva planta, en debe pasa antes por la formación de una masa de células, las cuales se están convirtiendo en células más jóvenes para que puedan dar lugar a una planta nueva.   Si no se da este proceso las células grandes y maduras del tejido del cual queremos obtener una planta  no son capaces de dar una planta por ellas mismas. Necesitan de  esa fase para que posteriormente den lugar a una planta.

Para obtener una planta, se necesita una pequeña porción de tejido, a partir de la cual se quiere obtener la planta. A esta porción de tejido se le denomina, explante. Normalmente el tejido a partir del cual se obtiene una planta es hoja. 

 

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En la zona  La hoja donde se ha realizado el corte puede se da lugar a una masa de células llamada callo. Foto 3.

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Foto 3: Callo organogénico de hoja

 

En esa zona con el paso de los días, se puede observar cómo comienzan a brotar pequeños tallos con hojas. Foto 4 y 5.

 

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Foto 4: Formación de hojas a partir del callo.

Esto parece sencillo, pero en realidad necesita averiguar las condiciones adecuadas para que se dé la formación de plántulas. Uno de los factores es el lugar donde se situaran los explanes; llamado medio de cultivo. La composición del medio de cultivo es fundamental y además posee muchos componentes de los cuales  se requiere conocer  la  proporción de cada uno.

Los componentes fundamentales  son la solución mineral,  la fuente de carbono, fuente de Nitrógeno  (N) y Fósforo (P ) y los factores de crecimiento.

La solución mineral son aquellos elementos minerales que se añaden para facilitar el crecimiento de la planta. La fuente de carbono pude ser la sacarosa o azúcar común ( la de uso habitual). El N y P se necesitan añadirse al medio ya que ayudan el crecimiento de las plántulas a partir de los explanes. En cuanto a los factores de crecimiento hay que tener en cuenta dos; las auxinas y citoquinas. Ambas hormonas ayudan a un aumento en el número de células. Para una buena regeneración adventicia, es necesaria una alta cantidad de auxinas y una baja cantidad de citoquininas al principio. Posteriormente cuando el explante se desarrolla y empieza a formar callo, se cambia de medio el cual posee baja cantidad de auxina y alta de citoquininas. En algunos casos al medio de cultivo también le añaden vitaminas y aminoácidos como glicina y glutamina; si el tejido necesita ayuda para poder desarrollar plántulas.

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Foto 5: Formación de Hojas a partir del callo.

No todas la plantas poseen la misma facilidad de  generar plántulas a partir de la hojas.

Los medios de cultivo pueden ser líquidos o sólidos, la diferencia es que en los sólidos se le añade agar  o agarosa que le confiere cierta solidez al medio  convirtiendo una “gelatina”.

Otro factores importante son la luz, temperatura, fotoperiodo (horas de luz), humedad a las cuales se cultivan los explanes. Estos factores son los estímulos ambientales imprescindibles para el desarrollo y crecimiento de los explanes y como consecuencia la formación de plántulas.

Cabe resaltar que lo más importante para la generación de plántulas, es seleccionar un buen material con el que trabajar. No de todas las especies vegetales es fácil obtener plántulas a partir de las hojas; ya sea porque no hay unos pasos a seguir para ello o no se ha intentado nunca.  También puede ocurrir que en una determinada especie la hoja no sea un buen tejido del cual obtener plántulas.  Si tomamos como referencia una especie en la cual la hoja es buen tejido para el desarrollo de plántulas, hay que considerar  varios aspectos. Uno de ellos es el estado juvenil o adulto de la hoja, ya que a partir de  una hoja joven se formara mejor una plántula que partiendo de una adulta.

Una hoja en buen estado general: abonado, riego, ausencia de lesiones. Además que tenga ausencia de plagas y enfermedades. Es preferible que la planta de la cual se obtienen el explante, haya sido cultivada bajo condiciones ambientales controladas para averiguar cual  ha podido ser el fallo si no se da la regeneración.

Las plántulas que se obtienen son de pequeño tamaño y son difíciles de separar del callo del cual proceden. Hay que tener cuidado a la hora de querer individualizarlas para crecerlas en n medio independiente para su crecimiento; ya que se pueden lastimar con facilidad y provocar su deterioro.

El medio al que se trasplantar las plántulas es un medio de crecimiento, en el cual se irán desarrollando, obteniendo mayor porte hasta dar lugar a una planta idéntica a la cual se partió. En ocasiones en el proceso de obtención de la plántula se producen variaciones que provocan que la planta no sea igual que la de partida y adquiera características diferentes como; menor color o mayor tamaño. A todo ello se le denomina variación somaclonal.

 

Entrada escrita por Javier López.



16 Comentarios

  1. Me ha parecido una guía muy completa sobre el cultivo in vitro de plantas, para que todo el que quiera puede entender los conceptos básicos asociados. A mi parecer sólo le ha faltado incidir más en la dificultad de la regeneración de ciertas especies, y del enorme trabajo que a veces conlleva la puesta a punto de un protocolo para cultivar especies nuevas. En cualquier caso, ¡buen trabajo!

    1. Gracias Álvaro. Yo he querido mostrar de forma breve que es posible , e intentar atraer la atención de futuros jóvenes científicos y no darles una primera imagen del tema que les impida continuar.

  2. Actualmente me encuentro trabajando en la micropropagación de orquídeas, fue demasiado genial leer este artículo, ya que aborda conceptos fundamentales sobre el cultivo in vitro. Como sugerencia, me encantaría que pudieras dedicar algo al tema de las orquídeas, ya que son plantas muy difíciles de propagarse por el alto grado de dificultad que tiene su proceso de polinización y en la actualidad son de las plantas en peligro de extinción debido a saqueos por nosotros los humanos mismos. Algo lamentable pero cierto. Un saludo y que buen blog!

    1. Muchas gracias Luis. Actualmente estoy realizando un máster de biotecnología , y lo que dices de las orquídeas tienes toda la razón, poseen una variedad de formas y colores muy diverso y la pena que sea difícil su propagación. He de admitir que no soy un entendido en el tema de las orquídeas , ni tengo años de experiencia en el campo del cultivo in vitro; pero no me importaría investigar sobre ello y dedicar otro post.
      Un saludo y gracias.

  3. Me ha resultado de mucha ayuda tu review! Estoy estudiando biotecnologia vegetal ahora en la carrera y, la verdad, gracias a tu ayuda, he aclarado muchos conceptos!! 🙂
    Enhorabuena y a ver si te animas con otro post similar!

  4. Artículo muy interesante y aunque algo escueto, refleja un buen trabajo y un gran esfuerzo. Muchas gracias Javi López por tu aportación, me ha sido de gran utilidad.

    1. Me alegra mucho tu comentario. Es breve porque he querido de forma breve hacer una visión general del tema.
      Si tienes alguna duda en concreto o que quieras saber algo, no dudes en preguntar.
      Gracias

  5. Me parece muy interesante tu artículo Javier, concretas muchas definiciones que puede que creen algún tipo de dudas, enhorabuena por tu trabajo!

  6. Hola, buenas tardes me ha resultado muy completa y bien contada la información y me gustaría darle las gracias porque es dicifil encontrar información de este tipo contada de forma tan asequible.
    También decirle que se me ha planteado una cuestión, a ver si me la podría resolver y es que no sé porqué se suele usar la parte central de la hoja para realizar el explante (cuando me refiero a la parte central me refiero a la parte de la nervadura).

    Muchas gracias y espero su respuesta.

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