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Conservación in vitro de germoplasma

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Academic year: 2020

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(1)/i'l_1't6. OBSERVACION IN VIIRO DE cERtOPtASllA * Diana Isabel Arias v Willian I.. M. Roca#. IITIRODUCCION. Los recursos genéticos de los cultivos pueden ser conservadoa como senilla, polen, órganos veg,etativos o plantaciones en el canpo. Cualquiera que sea el método para conservar material vegetal es necesario que garantice náxina viabilidad y estabilidad genética, adenás que 1os materialea se encuentren Ean libres de enfernedades cono sea posible. Ias senillas cunplen con Ia mayorla de esEos requisitos pero en eI caso de especies de propagación vegetativa la conservaclón de semillas no es apropiada debido a problemas de infertilidad, segregación genética alta, etc. En estos casos la conservación se hace en forna de plantaciones en el caopo pero generalnente el naterlal se -expone a plagas y enfernedades, a piobternás de suelo y clináticos y ros requerinientos de tierra, nano de obra y otros insunos eon bastante altos. I¿s técnicas de cultivo pqra La de tejidos ofrecen alternativas conservación de germoplasna de eslecies que se propagan vegéEativamente' pernitiendo mantener en áreas pequeñas 1os materiales libres del alaque de plagas, dieninuyendo nano de obra facilitando adenás el intercanbio internacional de germoplasma y nás aún facilíta la for¡ración de genotecas. En general eL uso de los métoalos in vitro para la de gernoplasmas conprende los siguiente-s $Eds : 1 2. 3. 4. 5.. conservación. Excisión del tejido u órgano de la planta nadre Estableciniento del cultivo in vitrá. Conservación por nedio de un-néI6?-o adecuado Recuperación de teiido viable de la fase de conservación Regeneración de plántas. * Contribución Unidad de Biotecnologla Centro Internacional cultura Tropical - CIAT. de Agri -. +*Respectivamente Bióloga y Fisiologo Ph.D, Director Unidad de Investigación en Biotecnologla, CIAT, A.A. 6713 Cali - Colombia.. 107.

(2) de posibles un rango anplio explantes para conservai Aunque existe apropiados de neristemos son particularlDente 1os cultivos in vitro, de pequeño esparequerimientos por su limpieza de nicroorganísmos, genética a1ta. cio, poEencial de propagación alto y estabilidad. Es grande el rango de especies vegetales culEivadas cuya conservación es accesible a las técnicas in v i t r o ; a l g u n o s e j e m p l o s s o n : Solanun Manihot. Citrus Eleais. M"".-. eoccG Ersea frñ-broma. Saccharum Viris Co-ña. Mangifera. Se han propuesto dos tipos de bancos genétícos in ¡¡!!P: actlvo (IVAG en inglés) donde 1os cultivos se nantienen en crecitriento lento.. a . Banco genético in vitro. D.. Banco genético in vitro son crioconservados.. básico (IVBG en inglés) donde Los cultivos. E1 MG se está desarrollando en a l t o g r a d o , p a r a 1 a s e s P e c i e s d e yuca, papa, batata, banano y caña de azútar y constituye una coleccÍón de trabajo. una colección básica, a largo P1azo, este tiPo genotípica d e banco permite un mantenimiento total de la esiabilidad No obstante debe realizarse una evaluación cuidadod e 1 germoplasna. y desventajas de cada estrategia de conservación SA de las ventajas in vitro Dara cada cultivo.. E1 IVBG constituye. Algunos aspectos in vitro son:. que se deben tener. en cuenta. en la. conservación. t.. a pesar de la totipotencia de las células vegetaRegeneración: Ia regeneración de plantas es un problema para les, enteras especies, como por ejenplo en cacao donde a Pesar de ciertas partir de neristemos la obtención de una planta es conpleja.. 2.. Viabilidad: te.. 1os cultivos. in vitro. deben evaluarse sistenáticamen-. lento, en que el perlodo de transferenEn condiciones de crecimiento se extÍende l-os cultívos durante neses o años, la frecuencia cia de 1os cultivos de aumenta en conparación con la evaluacle evaluación. r08.

(3) ción que ae haría al material. alnacenado bajo nitrógeno líquido,. Se debe- conocer- eI comportamiento del cultivo nar cuáIes son los parámetros a evaluar.. in vitro. para deterni-. 3. Estabilidad genética: el naterial recuperado de la conservacfón io vitro debe representar genéticamente el naterial utilizailo. Cualquier sisrena de cultivo in ]4trq será inaceptable si introduce un alto riesgo de inescabiliEf-lenética o de eelecclón entre genotipos. [¡ noniroría de 1a estabilidad genética se puede hacer mediante criterios norfológicos, bioquínicos y noJ-eculares, deben ser toroados en conjunto y no un sóIo sistena por separado. toda la infor¡nación proceden4. Sisteñátización de la infornación: te de un banco de gernoplasma debe ser almacenada en una base de datos. Esta información será la referente a pasaporte' datog sobre orígen, colector, fecha de introducclón' etc. ' caracterizaindexacÍón de ción genotípica, tanto en el canpo, in vitror internacional' intercambio enfernedades, micropropagaciones, personal, equipos, costos, etc. II.. II¡ VIIRO METOINSDE CONSERVACION. Hay dos fornas básícas de conservación del germoplasna: nediante la limitación de1 creciniento a tasas nlninas y mediante 1a supreeión total del creciniento. Linitación de1 crecimiento. Consiste en nantener los cultivos en condiciones físicas (factores anbientales) o qulnicos (conposique pernitan extender a1 máxlno el intér* ción del medio de cultivo) valo de transferencia de1 material viejo a nedios frescos sin que ello afecte 1a viabiltdad de los culti.vos. Ia tasa de creci¡iento de los cultivos in vitro usando principalnente los siguientes factores: -. puede controlarse. Temperatura y luz Reguladores de creciniento Concentración osmótica del medio Concentración de nutrientes 0tros. A pesar de que hay varios sisEemas para controlar la tasa de creciniento de los cultivos se recomienda elBpezar a ensayar los más cono sencillos o sea los que nodifican só1o condiciones flsicas por ejenplo Eemperatura o l-uz.. 109.

(4) - Temperatura. I¿ reducción de 1a temperatura de crecimiento ha sido el factor más arnplianente utilizado; esta reducción depende sus 1a en de de especie cuestión, condiciones origj-nales de cultivo, zonas es decir sJ- 1a especie es de temperaturas templadas resistirá nuy bajas como por ejemplo fresa 6aC, uva 8-l0qC, contrario a l-o que pasa con especies t.ropicales 1as cuales se conservan entre 18-28oC en pronedio, ta1 es el caso de Ia yuca que no resiste tenperaturas Ínferiores a 200C. - Reguladores deL crecimiento. Los reguladores de crecimíento de tÍpo hornonal influyen en l-a tasa de crecímiento de los cultívos. Los niveles de citoquininas y de ínhibidores del crecimiento, como e1 ácido absclsico, interacclonan con 1a concentración de sacarosa y la temperatura de conservación en el manteni&iento de 1a viabilidad de 1os cultivos in vitro. - Concentracíón osnó¿ica. la limitación de1 crecimiento por efecto de la concentraclón osmótica se debe posíblernente a Ia reduccíón de la absorción de agua y nutrientes del medio. La sacarosa, eI manitol y e1 sorbiLol pueden actuar osn6ticamente y han sido los agentes más usados como osnoreguladorea. - Concentración de nutrientes. la reducción del crecir¡iento tambi-én privando se logra ios cul-tivos de ciertos nutrlentes orgánicos o inorgánícos. y los componenIa relaciin entre la concenlración de carbohidratos sobre efecto tes nit.rogenados de1 medio nutritivo Dueden tener 1as tasas de crecimiento y 1a morfogénesis en los cultivos in vitro' en e1 r:edio Cuando el balance favorece e1 contenido de nitrógeno hay fornación de vástagos, cuando tiende a mayor contenido de carbono hay mayor fornación de raíces. que en nayor o menor medida afectan Hay otra serie de factores el tíempo de conservación in vitro tales son: -. Fotoperíodo Tarnaño de los tubos de ensayo Calidad de1 agente gelatinizante Tipo de tapa de1 tubo, etc.. - Supresión del creciniento. Cuando se conserva gernoplasma nedianun a Iargo plazo sienpre existe in vitro de tejídos te ¿ultivo riesgo Este ' citogenática de-inGEi-abilitlad riesgó mayor o menor'uti1ízando y reduciendo organizados tejidos se fuede mininizar Ia temDeratura.. 1r0.

(5) Conforme se reduce la tenperatura de un tejido, el netabolisno celular disminuye hasta llegar a un estado de actividad latente o "suspensión aninadarr cuando la tenperatura al:ca¡za niveles por debajo de -150eC. A esta temperatura, 1os procesos biológicos h"n cesaáo y por Io tanto las posibles causas de inestabilidad citogenética se habrán eliminado. Cualquiera que sea el siatena in vitro escogido para conservar gernoplasma, se debe tener en cuenta que estos son complementos para los sistemas t¡adicionales de conservación. - Banco de Yuca in vitro. Máa de 4.000 variedades de la colección nundial de germopllásiá-Ee yuca reunida en;1 CIAT han sldo puestas en almacenamiento in vitro baJo condiciones de creciniento mlniao, Dependiendo de 1a variedad se Dueden tener entre 18 v 24 neses sin transferir a nedios nuevos. Dürant" todo este tienp; de almacena¡nj-ento, los cultivos producen yenas axilares cuyo número está directaaente relacionado con Ia viabilidad del cultivo y en consecuencia con su potencial de nicropropagación. de cada ciclo de A1 final almacenamiento; 1as yenas axilaies se transfíeren a un medio nuevo y se inicia asl un nuevo ciclo.. III. l.. BIBLIOGMEIA. Henshaw, G.G, 1975. Technical aspects of lissue culture storage for genetic conservation. En: Crop genetic resources for today and tororrorr. Frankel, O.H, y llawks, J.G. (eds.). Carnbridge Unfversity Press, Inglaterra. p.349-368.. 2.. IBPGR ( International Board for PLant Genetic Resources). 1983 IBPGR Advisory Corudttee on in vitrg Etorage¡ Report of the first Eeeting. Rone, ll p.. 3.. Ramlrez, H.; Hussain, A.; Roca, W.; Bushuk, l^t. 1987. Isozyme electrophore grams of sixteen enzyrnes in ftve tissues of cassava (Manihot esculenta Crantz) varietÍesEuphytica 36:39-48.. 4.. Roca, W.M. 1984. Cassava. In: ILandbookof Plant Ce11 Culture. VoL. 2. Eds. ll.R. Sharp, D-.A. Evans, R.V. Asirato, Y. Yanada.. p. 269-30r.. 111.

(6) I l¡. o. F. c.). tl H. .d. o >H E.T z. \o '¿. r¡l H E (J. d t{ o a. I. o Q. o. r-l d. o o o o o o (!. 'rl. o0 qJ. d l.'l +J. o o. ó o.. t. I I I. I I ,1,. o. '-l. (d. o. .o€ '.1 oo trO oo(Ú. z. OÉl. -t4 z< E. F.T. <= zta 14(/) E. z z> '-¡. o o. r-.{ c). L-:-J. tt2.

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Referencias

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