El cultivo de células y tejidos in vitro es una técnica esencial para el mejoramiento de plantas, especialmente de aquellas que tienen reproducción asexual.

¿Qué es el cultivo in vitro?

Como su palabra lo indica es un cultivo “en vidrio”, es decir es la producción de plantas dentro de placas de Petri, tubos de ensayo o frascos en condiciones controladas. Esto es posible debido a que todas las células vegetales son totipotentes; puestas en condiciones adecuadas son capaces de generar una planta completa. Para ello, la célula inicial pierde sus funciones originales (se hace una desdiferenciación) y se transforma en una especie de célula madre, llamada célula meristemática, que luego se va a rediferenciar en células de raíz, tallo, hojas, etc.

Importa la variedad, importa la calidad

En el cultivo de plantas ornamentales como el gladiolo que se multiplica por cormos (tallo subterráneo), es fundamental mantener la sanidad del material propagativo de las mejores variedades. Estas especies son muy atacadas por hongos, bacterias y virus que afectan la producción y calidad de las flores.

Para la producción de cormos “semilla” libre de enfermedades se usa el cultivo in vitro, que permite la producción de un número elevado de clones en poco tiempo y partiendo de una cantidad muy pequeña de “material madre”. Así, los floricultores tendrán un cultivo homogéneo, eficientizando los cortes y los rendimientos.

Lo bueno, aún mejor

El mejoramiento de plantas ha dado excelentes variedades en cuanto a rendimiento y calidad, pero a veces se hace complicada la incorporación de características como resistencia a plagas y enfermedades. En estos casos la ingeniería genética ayuda a incorporar al genoma de esas variedades genes de resistencia provenientes de otras especies. Para poder transformar esas plantas (incorporarle los genes de interés) es necesario, primero, cultivarlas in vitro. Cuando esos pequeños conjuntos de células están en las placas de Petri se “bombardean” con el ADN de interés o se introduce al medio de cultivo la bacteria Agrobacterium tumefaciens que lleva los genes de interés y es capaz de transferirlo a las células vegetales.

Hoy, la agricultura argentina cuenta con maíz, soja y algodón resistentes a insectos que fueron cultivadas in vitro y transformadas genéticamente para hacerle frente a las principales plagas lepidópteras.

 

¡El cultivo in vitro al rescate!

Ya hemos dicho que en el fitomejoramiento solemos pedir prestados genes a los parientes. Suele pasar que plantas emparentadas pueden cruzarse, pero los embriones formados abortan. En esos casos, los embriones inmaduros se “rescatan” cultivándolos in vitro hasta regenerar una planta completa. 

La técnica ha permitido rescatar embriones de cruzamientos interespecíficos en cebada para conferirle tolerancia a las bajas temperaturas y también rescatar embriones de cruzamientos entre tomates cultivados y silvestres para incorporar resistencia a enfermedades producidas por hongos y bacterias.

Empezamos por la mitad

Los óvulos, las anteras o los granos de polen tienen la mitad de la carga genética de los individuos porque son las células sexuales que se unirán a otra para formar un embrión. El cultivo in vitro de estas células permite regenerar plantas haploides a las que luego se le inducirá químicamente la duplicación de cromosomas para obtener una variedad doble haploide: diploide y completamente homocigota; es decir con las dos variantes iguales de cada gen.

La generación de doble haploides maíz, por ejemplo, ha permitido tener híbridos en menos tiempo, ya que en dos o tres generaciones se puedan obtener líneas completamente homocigotas en comparación con las nueve autofecundaciones que habría que hacer para llegar al mismo resultado. Luego esas líneas son las que entrarán al sistema de producción de híbridos.

La totipotencia, ese superpoder que nos permite reproducir vegetales plantando un brotecito o un pedacito de tallo u hoja, es aprovechada por el cultivo in vitro para mejorar un sinnúmero de especies alimenticias, forestales y ornamentales.