Tecnicas De Cultivo In Vitro De Plantas

  • May 2020
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El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Alejandro Atarés Grupo de Cultivo in vitro y Mejora Vegetal I.B.M.C.P. – Departamento de Biotecnología Universidad Politécnica de Valencia

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones Introducción al cultivo in vitro de plantas Definición Métodos y aparatos Aplicaciones del cultivo in vitro de plantas La multiplicación de plantas La mejora sanitaria La mejora genética El método haplo-diploide El aprovechamiento de la variación intraespecífica y extraespecífica La transformación genética Ventajas del cultivo in vitro

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Definición de cultivo in vitro de plantas

Conjunto de técnicas que permiten el cultivo de las células y tejidos vegetales en condiciones axénicas y el aprovechamiento de su totipotencia, así como de su aptitud para la variación y capacidad de modificación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Definición de cultivo in vitro de plantas

Conjunto de técnicas que permiten el cultivo de las células y tejidos vegetales en condiciones axénicas y el aprovechamiento de su totipotencia, así como de su aptitud para la variación y capacidad de modificación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Cultivo de células y tejidos vegetales Requerimientos para el crecimiento de células y tejidos vegetales

Aire Luz Agua Nutrientes

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Definición de cultivo in vitro de plantas

Conjunto de técnicas que permiten el cultivo de las células y tejidos vegetales en condiciones axénicas y el aprovechamiento de su totipotencia, así como de su aptitud para la variación y capacidad de modificación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Cultivo axénico

Desarrollado en un ambiente donde no hay ningún otro organismo vivo

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Condiciones axénicas Métodos de esterilización

P T

t

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Condiciones axénicas Esterilización del material vegetal

NaOCl (0,25-1%) + 7X (gotas)

Agua desionizada estéril

5 minutos 10 minutos 10-30 minutos

15 minutos Agitación

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Condiciones axénicas Trabajo sin contaminación

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Condiciones axénicas Diseño del laboratorio Almacenamiento (temperatura ambiente y frío)

Áreas externas

Lavado (puede estar junto a la de esterilización) Otras (despachos, salas de reunión, recepción, etc) Preparación-esterilización de los medios de cultivo Transferencia (condiciones de esterilidad) Incubación de los cultivos (condiciones controladas) Transferencia

Áreas protegidas Incubación

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Definición de cultivo in vitro de plantas

Conjunto de técnicas que permiten el cultivo de las células y tejidos vegetales en condiciones axénicas y el aprovechamiento de su totipotencia, así como de su aptitud para la variación y capacidad de modificación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Totipotencia Capacidad de regeneración de una planta entera a partir de una célula o un grupo de células

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Totipotencia Células vegetales totipotentes

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Totipotencia Organogénesis adventicia

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Totipotencia Embriogénesis somática

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Definición de cultivo in vitro de plantas

Conjunto de técnicas que permiten el cultivo de las células y tejidos vegetales en condiciones axénicas y el aprovechamiento de su totipotencia, así como de su aptitud para la variación y capacidad de modificación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Aptitud para la variación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Aptitud para la variación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Definición de cultivo in vitro de plantas

Conjunto de técnicas que permiten el cultivo de las células y tejidos vegetales en condiciones axénicas y el aprovechamiento de su totipotencia, así como de su aptitud para la variación y capacidad de modificación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Capacidad para la modificación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Aplicaciones del cultivo in vitro de plantas

La multiplicación de plantas: Micropropagación La mejora sanitaria: Microinjerto La mejora genética: Incremento de variabilidad genética Método haplodiploide Transformación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Aplicaciones del cultivo in vitro de plantas

La multiplicación de plantas: Micropropagación La mejora sanitaria: Microinjerto La mejora genética: Incremento de variabilidad genética Método haplodiploide Transformación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Micropropagación

Multiplication

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Micropropagación

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Micropropagación

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Aplicaciones del cultivo in vitro de plantas

La multiplicación de plantas: Micropropagación La mejora sanitaria: Microinjerto La mejora genética: Incremento de variabilidad genética Método haplodiploide Transformación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Microinjerto en cítricos

Variedad Patrón

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Aplicaciones del cultivo in vitro de plantas

La multiplicación de plantas: Micropropagación La mejora sanitaria: Microinjerto La mejora genética: Incremento de variabilidad genética Método haplodiploide Transformación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Incremento de la variabilidad genética Variación somaclonal: alternativa a otros agentes mutagénicos

Ficus benjamina

SC-Fb-’Green snow’

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Incremento de la variabilidad genética Rescate de embriones: solución de incompatibilidad sexual Polen Especie A Polinización

Esterilización

Fruto inmaduro

Pistilo Especie B

Aislamiento de semillas inmaduras con proembriones

Semilla inmadura con embrión híbrido

Híbrido interespecífico

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Incremento de la variabilidad genética Rescate de embriones: solución de incompatibilidad sexual

Lilium auratum

x

Lilium henry

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Incremento de la variabilidad genética Hibridación somática Permite la unión de dos materiales con incompatibilidad sexual

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Incremento de la variabilidad genética Hibridación somática

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Incremento de la variabilidad genética Hibridación somática En función de la información genética que se combina de ambos parentales se habla de: - hibridación simétrica - hibridación asimétrica - cibridación

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Incremento de la variabilidad genética Hibridación somática Hay distintos métodos de fusión de protoplastos: - químicos - eléctricos - combinados

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Incremento de la variabilidad genética Hibridación somática

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Incremento de la variabilidad genética Hibridación somática

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Aplicaciones del cultivo in vitro de plantas

La multiplicación de plantas: Micropropagación La mejora sanitaria: Microinjerto La mejora genética: Incremento de variabilidad genética Método haplodiploide Transformación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

El método haplo-diploide Obtención de plantas haploides

Estadios florales

Cultivo de anteras

Regeneración plantas haploides

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

El método haplo-diploide Ejemplo de mejora del arroz

Oryza sativa x O. glaberrima

Obtención de dobles haploides

Selección

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Aplicaciones del cultivo in vitro de plantas

La multiplicación de plantas: Micropropagación La mejora sanitaria: Microinjerto La mejora genética: Incremento de variabilidad genética Método haplodiploide Transformación genética

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

La transformación genética Cocultivo de explantes con Agrobacterium

(+)

Plántula de tomate

Cultivo sin PS (2-3 días)

Precultivo

A. tumefaciens

Selección

Infección

Desarrollo

Co-cultivo

TG1

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

La transformación genética

Soja

Algodón

Maíz

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

La transformación genética Informe anual del I. S. A. A. A. (INTERNATIONAL SERVICE FOR THE ACQUISITION OF AGRI-BIOTECH APPLICATIONS)

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

La transformación genética Presente y futuro

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Micropropagación

Uniformidad y reproducibilidad

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Micropropagación

Uniformidad y reproducibilidad Obtención de un producto “superior”

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Micropropagación

Uniformidad y reproducibilidad Obtención de un producto “superior” Mayor control sanitario

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Micropropagación

Uniformidad y reproducibilidad Obtención de un producto “superior” Mayor control sanitario Aplicable a un amplio espectro de especies

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Micropropagación

Uniformidad y reproducibilidad Obtención de un producto “superior” Mayor control sanitario Aplicable a un amplio espectro de especies Mejor planificación durante el año

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Micropropagación

Uniformidad y reproducibilidad Obtención de un producto “superior” Mayor control sanitario Aplicable a un amplio espectro de especies Mejor planificación durante el año Ahorro de espacio

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Micropropagación

Uniformidad y reproducibilidad Obtención de un producto “superior” Mayor control sanitario Aplicable a un amplio espectro de especies Mejor planificación durante el año Ahorro de espacio Alta tasa de multiplicación

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Micropropagación

Uniformidad y reproducibilidad Obtención de un producto “superior” Mayor control sanitario Aplicable a un amplio espectro de especies Mejor planificación durante el año Ahorro de espacio Alta tasa de multiplicación Disminución de costes

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Mejora sanitaria Saneamiento del material cultivado

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Mejora sanitaria Saneamiento del material cultivado Eliminación de enfermedades de origen vírico

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Mejora sanitaria Saneamiento del material cultivado Eliminación de enfermedades de origen vírico Aumenta la seguridad en el intercambio de germoplasma

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Mejora genética Mayor rapidez en la obtención de ciertos logros

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Mejora genética Mayor rapidez en la obtención de ciertos logros Objetivos difíciles de conseguir por los métodos clásicos

El cultivo in vitro de plantas: ventajas y aplicaciones

Ventajas del cultivo in vitro de plantas Mejora genética Mayor rapidez en la obtención de ciertos logros Objetivos difíciles de conseguir por los métodos clásicos Objetivos inabordables por los métodos convencionales

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