Cultivo in vitro: primera etapa
Una introducción a las técnicas de germinación de semillas y el establecimiento de explantes en condiciones in vitro.
A principios del siglo pasado, se sucedieron una serie de acontecimientos que propiciaron el surgimiento y desarrollo del cultivo de tejidos o cultivo in vitro, que no es más que el cultivo de diferentes tipos de explantes (secciones de las hojas o del tallo, semillas, embriones, etc.) en condiciones estériles, para obtener plantas completas. De ahí que su aplicación más relevante esté relacionada con la micropropagación acelerada de plantas de interés.
La elasticidad del cultivo in vitro le permite al productor obtener material vegetal totalmente libre de patógenos, multiplicar estas plantas, independientemente de la época del año, y obtener el número de plantas deseadas, en superficies mínimas. De esta manera, las grandes y medianas empresas, tanto de Latinoamérica, Estados Unidos como de Europa, se garantizan las plantas madre de cada año, ya sean frutales u ornamentales; y las pequeñas empresas, normalmente se asocian, y tienen un laboratorio en función de ellas.
Con la aplicación de las nuevas tecnologías a los sistemas biológicos, surge la biotecnología, que es considerada una revolución tecnológica al servicio del mejoramiento clásico en el sector hortícola y en el de frutales, maderables y ornamentales, capaz de eliminar los obstáculos existentes, como podrían ser las incompatibilidades entre especies o el tiempo necesario para la obtención de híbridos de interés.
En esta ocasión, trataré de dar una visión general de lo que significa la germinación de semillas y el establecimiento de explantes en condiciones in vitro, que es la primera etapa de cualquier trabajo.
En principio, debemos recordar que no todas las semillas germinan con la misma facilidad; por ejemplo, algunas, para hacerlo, tienen problemas con la hidratación necesaria; en ocasiones, el desarrollo fisiológico no es el óptimo. Es decir, son varias las causas que afectan el porcentaje de germinación. Cuando el objetivo es introducir en condiciones in vitro una semilla, el primer paso es la desinfección y esterilización superficial de esta, que usualmente se hace con una solución de hipoclorito de sodio o peróxido de hidrógeno, y luego se enjuaga con abundante agua destilada estéril.
De acuerdo con la semilla de que se trate, esta se ablandará e hidratará para facilitar de esta manera la germinación; este también sería el momento de aplicar la escarificación, que puede ser mecánica o por inmersión, en el caso de que lo necesitara.
Una vez sembrada, se pasa a las condiciones óptimas de germinación en cuanto a fotoperíodo y a temperatura; se mantendrá la humedad en niveles altos. Es posible realizar en el momento que se decida cualquier cambio o ajuste que facilite la germinación.
Cuando no se dispone de la semilla botánica de la planta de interés, es posible cultivar diferentes partes del vegetal en las condiciones de esterilidad adecuadas. Dichas partes son llamadas explantes.
Estos, al igual que las semillas y cualquier material vegetal que desee cultivarse in vitro, son tratados para su esterilización superficial. El cultivo de tejidos permite sembrar pequeños segmentos de hojas, tallos o raíces en medios de regeneración de plantas, y obtener así brotes que originan plantas enteras. El proceso puede demorar más o menos tiempo y variar su eficiencia de regeneración, que puede ir desde unos pocos brotes hasta docenas de brotes por explante. Esto depende de las características del explante y de la variedad de que se trate.
Comúnmente, se cultivan las regiones apicales o zonas de las yemas axilares, que permiten el crecimiento rápido de una planta y, en muchos casos, es posible inducir las multiyemas para obtener muchos brotes y originar nuevas plantas semejantes a las que donó el material inicial. Una ventaja adicional que tiene el cultivo de las yemas apicales es la posibilidad de aislar y cultivar la región meristemática, y con esto, se garantiza obtener una planta saneada, libre de patógenos.
Texto: Eduardo Menéndez Álvarez
