2.1.4 COMPONENTES DEL
MEDIO DE CULTIVO
Formulación químicamente definida, donde los
explantes (plantas) encuentran condiciones para desarrollar su principal
intrínseco, es decir, es una técnica basada en colocar un fragmento de
planta en un recipiente ayudado con soluciones nutritivas artificiales y
hormonas vegetales; para propagarla en condiciones o en un medio estéril, es
decir en un medio libre de microorganismo.
Cabe mencionar que los minerales son
muy importantes en la vida de la planta; para obtener un crecimiento sano y
vigoroso se requiere de la presencia de compuestos inorgánicos, estos se agrupan
en macronutrimentos y micronutrimentos.
-Macronutrientes:
Estos se requieren en cantidades de
milimoles y por ende son los elementos requeridos en mayor cantidad, tales como
el carbono (C), oxígeno (O) hidrogeno (H), aminoácidos, Vitaminas, proteínas y
ácidos nucleicos. Se menciona que el nitrito se añade en concentraciones de
25-40 milimoles y el amonio de 2 a 20 milimoles (Gamborg y Jerry, 1981) el
fósforo (P) empleado casi universalmente en forma de fosfatos; pero a altas
concentraciones de fosfato puede detener el crecimiento, el azufre (S) como sulfato
y con la posibilidad que se agregue en
forma de sulfito o como sulfuro, pero con menos efectividad (Nitsch y Nitsch,
1969). En términos general fósforo, calcio, magnesio y azufre son requeridos en
concentraciones de 1 a 3 milimoles para que se obtenga un buen crecimiento. Sin
embargo, existe un antagonismo entre el Ca² y el Mg². Cuando la concentración
de Mg²+ es alta, se requiere también alta Ca²+. La concentración comparativa es
a menudo más importante que la concentración absoluta de iones.
-Micronutrientes:
A diferencia de los
macronutrientes, las plantas necesitan cantidades muy pequeñas de los llamados
micronutrientes. Estos son elementos menores que se añaden en concentración
micromolar. Dentro de estos elementos menores están seis: Fierro (Fe), zinc
(Zn), manganeso (Mn), cobre (Cu), cobalto (Co), boro (B) y molibdeno (Mo) que
forman parte de la estructura de algunas proteínas vegetales, o vitaminas de
interés bioquímico-fisiológico.
Fierro
(Fe): es fundamental para que se pueda formar la
clorofila, este procede del suelo y de la aplicación de fertilizantes (sulfatos
de hierro y quelatos).
Zinc (Zn): participa en la formación
de auxinas, grupo de hormonas vegetales que controlan el crecimiento vegetal.
Maganeso (Mn): interviene en la
formación de clorofila, participa en los procesos enzimáticos relacionado con
el metabolismo de nitrógeno y en la descomposición de los carbohidratos.
Cobre (Cu): es muy importante para el
crecimiento vegetal. Activa ciertas enzimas y forma parte del de proceso de
formación de la formación de la clorofila, ayuda en el metabolismo de las
raíces y consigue que las plantas utilicen mejor las proteínas.
Molibdeno (Mo): es necesario para que las
leguminosas puedan fijar el nitrógeno atmosférico.
Boro (Mo): contribuye a la formación
de los carbohidratos y resulta esencial
para el desarrollo e las semillas y frutos.
COMPUESTOS ORGÁNICOS
Se consideran complementos
microorgánicos a los compuestos orgánicos que se han llamado así por que el
crecimiento y en general la morfogénesis se ven mejorado.
Los
complementos microorgánicos se agrupan en:
ü Vitaminas
ü Aminoácidos
ü Complejos
naturales de composición química indefinida
ü Reguladores
del crecimiento
VITAMINAS:
Las sintetizan las plantas, son
empleadas por ellas para su crecimiento y diferenciación con papeles
catalíticos en el metabolismo. Cuando las células de plantas superiores son
cultivadas in vitro, las vitaminas son necesarias para el crecimiento llegando
a ser su ausencia o nivel de concentración, un factor limitante. No obstante,
estas necesidades dependerán de la especie. Las vitaminas adicionadas más
usualmente como parte del medio sintético son: tiamina-HCl, ácido nicotítico,
piridoxina-HCl, biotina, ácido fólico, ácido pantoténico, riboflavina.
AMINOACIDOS
Los
aminoácidos son usados como constituyentes de compuestos de composición química
indefinida o bien por adición directa. Los aminoácidos que se emplean directa y
más comúnmente son L-glicina, L-glutamina, L-asparagina, L-arginina, L-prolina,
ácido glutámico. L-hidroxiprolina, L-alanina, L-lisina, L-leucina, L-serina y
L-cisteina. Nitsch y Nitsch (1957) señalan que las formas L de los aminoácidos
son más adecuadas para el cultivo de tejidos que las formas -D ya que estas son
tóxicas. Además, las formas racémicas son mejores para el desarrollo de tejidos
que las formas puras -L de aminoácidos. Se han señalado efectos diferentes al
usar isómeros de aminoácidos, por ejemplo: -L alanina es más fácilmente
asimilado que la B-alanina. El ácido α aminobutírico no puede ser utilizado
como fuente de nitrógeno, pero puede
remplazar completamente a los nitratos.
CARBOHIDRATOS
La
sacarosa y la glucosa se utilizan en el cultivo de tejidos de muchas especies.
La fructuosa, maltosa, celabiosa, rafinosa y otras, se les usa como fuente de
carbono para algunas variedades de tejidos. Para la mayoría de los tejidos en
cultivo es sacarosa la mejor fuente de carbohidratos (2-5%), de manera que el
máximo aumento en peso fresco en los tejidos cultivados del endospermo del
sorgo se obtiene con 2% de sacarosa, y el máximo de peso seco a 8%. Varios
informes señalan que la sacarosa se hidroliza activamene a fructuosa y glucosa
por la invertasa de la pared celular. Así por ejemplo, la sacarosa,
callosidades de zanahoria, desaparece del medio de cultivo en dos días. La
dextrina, pectina y almidón son aprovechados por las callosidades de Sequoia y
el almidón soluble es aprovechado por callosidades del endospermo del maíz o de
Juniperus. Las carbohidrasas hidrolizan el almidón, maltosa o rafinosa en
monosacáridos.
La combinación de algunos carbohidratos no son útiles para el crecimiento de tejidos vegetales como fuente única de carbono.
La combinación de algunos carbohidratos no son útiles para el crecimiento de tejidos vegetales como fuente única de carbono.
REGULADORES DEL
CRECIMIENTO VEGETAL
Estas hormonas son sustancias orgánicas,
distintas a los nutrientes que a bajas concentraciones, promueven, inhiben o
modifican el crecimiento o el desarrollo vegetal, las "substancias reguladoras del crecimiento" es más general y
abarca a las substancias tanto de origen natural como sintetizadas en
laboratorio que determinan respuestas a nivel de crecimiento, metabolismo ó
desarrollo en la planta.
Las hormonas
vegetales dependen de:
I. La concentración (M) de la hormona
II. Dependen del tipo de regulador dentro de cada clase (ANA [auxina] más usada, produce
reacciones 100 veces mas que AIA).
III.
Depende del “genotipo”
de la planta
IV. Más las interacciones entre ellos (se llama sinergismo:
cuando se colocan dos organismos y la suma es más).
Generalidades:
-
Actúan a
bajas concentraciones
-
Interactúan
unos con otros (los resultados están
determinados por las concentraciones relativas
entre las diferentes fitohormonas).
-
Los
reguladores endógenos del crecimiento están presentes en la planta durante todo su ciclo de vida pero su concentración fluctúa. Su concentración relativa
varía en función del
estado fisiológico de la planta y en cada uno de los órganos de ésta.
-
Están
involucrados en numerosos procesos fisiológicos.
Dentro de
las hormonas reguladoras del crecimiento estas 5 grupos:
1. Auxina
2. Citosinas
3. Giberelinas
4. Etileno
5. Acido
abcísico
AUXINAS
Se emplean
básicamente como promotores de la proliferación celular y la inducción de la
morfogénesis. Se
sintetizan en las yemas, las hojas jóvenes, los frutos y en el embrión. Descubiertas entre 1933 y 1935 a partir de bioensayos realizados.
Efectos de
las auxinas:
ü
Alargamiento y división celular
ü
Crecimiento de secciones de hojas, tallos y frutos
ü
Formación de raíces adventicias
ü
Dominancia apical
ü
Acción herbicida
ü
Estimulación de la producción de etileno
Dentro de estas se encuentran las Auxinas sintéticas:
ü
Acido indol butírico (IBA)
ü
Acido naftalen acético (ANA)
ü 2,4-diclorofenoxiacético
(2,4-D)
Auxina más
utilizada Natural:
ü Acido
indolazetico.
CITOCININAS
En combinación con las auxinas, determinan diferentes respuestas
morfogenéticas. Las citocininas se sintetizan en
los meristemos apicales de las raíces, aunque también se producen en los
tejidos embrionarios. Descubiertas en 1955 estudiando
sustancias promotoras de la división
celular in vitro.
Efectos de las citocininas
ü
Promoción de
la división celular
ü
Promoción de
la organogénesis (relación auxinas/citocininas)
ü
Retardo de la
senescencia
ü
Síntesis de clorofila
y desarrollo de cloroplastos
Citocininas
sintéticas:
ü
Cinetina
(Kin)
ü
Benziladenina
(BAP)
Se sintetizan en el embrión y las raíces; se encuentran en todos los tejidos. La concentración endógena en plantas varía entre
0,1 y 500 mg·Kg-1.
GIBERELINAS
Aisladas del hongo Gibberella fujikuroi,
a partir de plantas de arroz infectadas. Se utilizan para favorecer el
crecimiento y el alargamiento de los entrenudos de los brotes de Novo. El ácido giberélico (GA3) fue la primera giberelina identificada. En la
actualidad se conocen alrededor de 50 diferentes giberelinas.
Existen varios tipos de giberelinas,
siendo los más comunes: GA1, GA3, GA4, GA7 y GA9.
Efectos de las giberelinas son:
ü Promoción del
crecimiento en plantas de genotipos enanos o plantas
bianuales
ü Crecimiento
de yemas latentes
ü Germinación
de semillas en dormancia
ü Floración
ü Movilización
de reservas en la semilla.
Se sintetizan en hojas jóvenes, yemas y en el
embrión.
ACIDO
ABCÍSICO
Se trata de
sesquiterpenoides relacionados con los esteroles y carotenoides. La síntesis
tiene lugar en las yemas
Funciones:
ü
Promueve la latencia en yemas y
semillas
ü
Inhibe la división celular
ü
Causa el cierre de los estomas
ü
Antagónico de las giberelinas
ü
Inhibe el crecimiento
SUBSTANCIAS NATURALES
Estas sustancias son por lo general, termoestables. Las substancias
naturales de las plantas ampliamente usadas son: de agua de coco (10-20%),
extractos de levadura (EL) y se emplea en concentraciones de 0.01-0.05%,
caseína hidrolizada (CH) se emplea desde 0.01% a 1.0% y extracto de malta (EM)
que se adiciona desde 0.1 –0.5% también se usa peptona, jugo de tomate, pepino,
del endospermo inmaduro de maíz y ácido casaamino.
AGAR
Se extrae principalmente de algas marinas y que por
sus características físicas se emplea para solidificar el medio básico, cuando
se trabaja con cultivo estsacionario sólido o semi-sólido.
En este
método se tiene un control del crecimiento microbiano que involucra la
eliminación de todas las formas de vida,
incluidos virus y esporas
y permite la pérdida de la viabilidad mediante la destrucción de todos los microrganismos contenidos en un material de
laboratorio.
Es aquella que como todo tipo de agua su composición se basa en la unidad de moléculas H2O, solo que se le
han eliminado las impurezas e iones mediante la destilación.
La destilación es un método de producción de agua que consiste
básicamente en separar los componentes
líquidos de una mezcla. Por lo tanto, el agua destilada es H2O sin compuestos añadidos.
BIBLIOGRAFIA
www.biologia.edu.ar/.../reguladores_vegetales.../Reguladores%20veg... 07:17pm 17/02/12
es.wikipedia.org/wiki/
hormonas_vegeta… 09:00pm 17/02/12
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