La micropropagación es una técnica de cultivo de tejidos para la obtención de plantas de calidad a gran escala y de forma rápida y eficiente, siendo una importante herramienta para la investigación y la agricultura.

La biotecnología tiene numerosas aplicaciones de gran potencial, siendo el cultivo y propagación de tejidos vegetales en ambiente artificial el de mayor impacto en la investigación y la actividad agrícola, proporcionando la producción a gran escala de material de propagación con calidad genética y fitosanitaria asegurada.

Cultivo de tejidos

El cultivo de tejidos vegetales o cultivo in vitro puede considerarse un conjunto de procedimientos de gran éxito en biotecnología vegetal, que permiten el crecimiento y multiplicación de células, tejidos y órganos vegetales en un medio nutritivo, en condiciones asépticas y controladas.

Las técnicas de cultivo de tejidos se han mejorado y perfeccionado durante varias décadas y actualmente es adoptado como un proceso rutinario por la agricultura, lo que permite la propagación de especies de una manera más rápida y eficiente.

El cultivo celular se basa en la totipotencialidad celular, que se refiere a la capacidad que tiene un fragmento de célula vegetal (raíz, tallo, hoja, etc.) para generar un nuevo organismo, idéntico al que le dio origen.

Micropropagación

             También llamada multiplicación in vitro, la micropropagación consiste en el cultivo de porciones de tejido (explantes) extraídos de una planta y cultivados en condiciones asépticas. Para iniciar los cultivos se pueden utilizar órganos enteros o porciones (embriones, yemas, hojas, raíces y flores), así como tejidos, callos y/o incluso células vegetales sin pared celular (protoplastos).

Las etapas para el desarrollo de la micropropagación pueden variar, pero generalmente abarcan: la preparación de la planta madre, la selección y aislamiento del explante, el establecimiento del material en el medio de cultivo, la multiplicación de los propágulos, el enraizamiento y la fase final de aclimatación. En la siguiente figura, un esquema simplificado del proceso de micropropagación del olivo (Olea europaea L.).

Figura 1: Esquema del proceso de micropropagación in vitro del olivo, con producción de clones genéticos a escala exponencial a partir de un explante aislado y una única planta madre (Cançado et al., 2013)

La micropropagación es considerada una de las principales técnicas de cultivo de tejidos y la de mayor impacto positivo en la agricultura, ya que apunta a una alta producción de plántulas sanas en un corto período de tiempo y en un área reducida, en comparación con la forma convencional.

Para la fase de multiplicación y elongación celular, las plantas se mantienen en sala climática, en condiciones que simulan el ambiente exterior, con control de temperatura y humedad. La condición óptima de crecimiento hace que las plantas se desarrollen rápidamente, sin la presencia de enfermedades o plagas.

Las plantas micropropagadas no se pueden trasplantar directamente a condiciones de campo, ya que este proceso provocaría una alta mortalidad. Así, tras la fase de multiplicación, las plantas se cultivan en viveros o invernaderos (fase de aclimatación), y posteriormente se llevan al campo.

            Laboratorio de cultivo de tejidos

Un laboratorio de cultivo de tejidos no debe estar ubicado en ambientes polvorientos y con corrientes de aire o cerca de fuentes potenciales de microorganismos o contaminación química, ya que el cultivo celular in vitro se realiza en condiciones asépticas.

El interior del recipiente de cultivo debe estar libre de cualquier organismo capaz de proliferar y afectar el desarrollo del material vegetal, de ahí la importancia de mantener el ambiente estéril durante el proceso. A continuación, algunos equipos utilizados en este tipo de laboratorio:

- Autoclave: utilizada para la esterilización de medios de cultivo, agua y otros materiales.

- Baño María digital, modelo TE-054-MAG o TE-056-MAG: preparación de medios de cultivo

- Campana de extracción de gases: preparación de soluciones y reactivos, lo que garantiza seguridad al analista.

- Cámara de flujo laminar: utilizada para la manipulación aséptica del material vegetal y la inserción del medio de cultivo en el frasco.

- Cámara de crecimiento de plantas: importante para la conservación de plantas matrices, que serán utilizadas para proporcionar el explante, utilizado al inicio de la micropropagación. La conservación en un ambiente protegido, garantiza plantas libres de contaminación y de alta calidad.

- Destilador de agua y osmosis reversa: usado para eliminar impurezas orgánicas e inorgánicas

- Estufa de secado y esterilización, modelo TE-393/80L o TE-393/180L: secado de vidrierías y materiales utilizados en el proceso.

- Incubadora con agitación orbital: necesario para cultivos en medios líquidos que necesiten estar bajo agitación constante.

- Microscopio estereoscopio: muy utilizado para la etapa de limpieza clonal. 

Además de eso, se utilizan equipos generales para la preparación de soluciones como agitador magnético con calentamiento, modelo TE-0854 y sin calentamiento, modelo TE-089, agitador de tubos, modelo AP-56/1, medidor micro-procesado de pH, modelo R-TEC-7/3-MP y plancha de calentamiento. 

              Consideraciones finales

              El uso de la micropropagación ya es una realidad para varias especies de plantas, y también existe una tendencia a aumentar el número de especies propagadas mediante técnicas de cultivo in vitro, ya que es una herramienta de producción sostenible y rápida. Otra ventaja es que garantiza la obtención de material vegetal de calidad genética y sanitaria, reduciendo la necesidad de grandes espacios para la producción de plántulas.

Varias especies de plantas se pueden obtener por micropropagación, como caña de azúcar, piña, mango, durazno, frijol, plátano, papa, tabaco, orquídeas, rosas, fresa, café, uva, entre otras especies.

Para que se pueda llevar a cabo la micropropagación, así como otras técnicas de cultivo de tejidos, es necesario que el laboratorio o biofábrica cuente con la infraestructura adecuada, como un ambiente controlado para evitar la contaminación de los cultivos, áreas para la preparación de medios de cultivo y salas para el crecimiento de plántulas, además de equipos adecuados, para garantizar la optimización de los procesos.

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Referencias

Cançado, Geraldo & Braga, Francyane & Souza, Rafaeli & Nunes, Claudineia & Ribeiro, Ana & Fontes, Bárbara. (2013). Cultivo in vitro da oliveira e suas aplicações. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/234047087_Cultivo_in_vitro_da_oliveira_e_suas_aplicacoes.