biotecnologia

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8/10/2010

REPRODUCCIÓN ASISTIDA EN PLANTAS

Siempre que se habla de clonación o reproducción asistida pensamos o mas bien imaginamos que esto solo es posible en humanos y en animales, pero  nos olvidamos de los seres que nos dan el oxigeno que respiramos. ¿Será que es posible hacer esto también en las plantas?, ¿podemos también clonar arboles y flores? ¿Podremos fecundar sus óvulos? ¿Cómo se reproducen?
Las plantas se reproducen de forma asexual o sexual. En la sexual se forma en la flor las células reproductoras masculinas  (granos de polen), y femeninas (óvulos) que se fundirán en el ovario para producir el embrión y al endospermo, formando así la semilla.
Los primeros intentos de aislar óvulos fecundados y cultivarlos en condiciones asépticas fueron llevados a cabo por White en 1932 con Antirrhinum majus; sin embargo, la técnica fue desarrollada y perfeccionada en el Departamento de Botánica de la Universidad de Delhi. Ya en 1960 Kanta desarrolló con éxito una técnica de polinización directa del ovario. Para ello, aisló un ovario inmaduro lo cultivó in vitro, lo perforó e introdujo en la cavidad ovárica polen sin germinar. Posterior mente siguiendo esta línea (1962) intentaron aislando directamente óvulos inmaduros para polinizarlos in vitro y cultivarlos hasta la obtención de embriones maduros. Esta técnica denosminada test de fertilización o polinización in vitro se realizo por primera vez en Papaver Somniferum y desde entonces ha sido aplicada con éxito en otras especies. Este proceso es muy complicado y se recomienda hacerse en casos estrictos, porque el porcentaje de supervivencia es muy bajo. Esto se debe a que el ovulo estructuralmente es muy pequeño y muy delicado que requiere de microcirugía para su aislamiento. Es importante recordar que el aislamiento de los óvulos y del polen (en el caso de llevarse a cabo una polinización in vitro) debe hacerse en el estado fisiológico y morfológico correcto ya que de otra forma el proceso no tendría lugar. Por ello, debe hacerse un estudio de la duración de los distintos estadios del desarrollo de los órganos a aislar para saber cuándo se encuentran en el estadio adecuado para su cultivo. El óvulo presenta una gran cantidad de requerimientos nutricionales, algunos no muy claros, que varían con el estadio del desarrollo del mismo y que es necesario poner a punto para cada especie a tratar. Hay que tener en cuenta que el medio no sólo debe ser satisfactorio para el desarrollo del óvulo sino también para otros procesos que como la germinación del polen, son necesarios para la fecundación y desarrollo del embrión. Todo ello complica aún más los requerimientos nutricionales y hace que se busquen, en la medida de lo posible, vías alternativas al cultivo de óvulos aislados. A la hora de llevar a cabo la polinización in vitro, el polen se deposita sobre los óvulos en una gota de medio que permita su germinación o, en los casos en los que el polen sea incapaz de germinar bien sobre el óvulo, se hace germinar primero y luego se añade. Son varios los medios que se emplean para la germinación de los granos de polen, pero todos ellos tienen como componentes fundamentales una elevada concentración de sacarosa y la presencia de ácido bórico. En condiciones normales, el polen germina en pocas horas, y 1-2 días después de la polinización tiene lugar la fecundación de los óvulos. Algunas alternativas al cultivo de óvulos, en algunos casos válidos, son las siguientes:


  1. Polinización estigmática in vitro: Esta técnica consiste en el cultivo del pistilo y polinización in vitro del estigma. Este tipo de fertilización no requiere ninguna manipulación especial, salvo si es necesario la emasculación del botón floral, por lo que es una de las más sencillas de llevar a cabo. Se realiza satisfactoriamente en los casos de caída prematura del fruto.
  2. Polinización placentaria in vitro: En este método se aíslan los óvulos con un trozo de placenta, para lo que se divide el ovario en dos o más mitades de forma que los óvulos queden expuestos. De esta forma, se simplifican tanto el medio nutritivo como la manipulación necesaria para el aislamiento de los óvulos, sufriendo éstos muchos menos daños físicos así como un menor choque hídrico, por lo que el porcentaje de supervivencia se ve incrementado. Esta técnica se puede emplear para evitar barreras de incompatibilidad localizadas en el estigma y/o estilo, así como para la obtención de plantas haploides.
Actualmente, el cultivo de óvulos aislados o con tejido placentario se está empleando cada vez más en la mejora genética de plantas (Hormaza y Herrero, 1996), no sólo porque permite cruces casi imposibles de obtener en la naturaleza, sino porque además permite seleccionar para la fecundación aquellos granos de polen que hayan sido capaces de germinar bajo condiciones de estrés (térmico, salino, etc.), acelerando así la obtención de plantas resistentes (Zamir y Gadish, 1987; Sacher et al., 1983).

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