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Presentacions VegetalT9, Apuntes de Biotecnología

Universitat de Barcelona (UB)Biotecnología
Prof. Lluïsa Moysset

Asignatura: CCET, Profesor: lluisa moysset, Carrera: Biotecnologia, Universidad: UB

Tipo: Apuntes

2014/2015

Subido el 10/07/2015

maikuenta
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UNIVERSITAT DE BARCELONA
U
B
TEMA 9
Técnicas de cultivo de células vegetales
Biología de las células in vitro. Totipotencia celular.
Manipulación del crecimiento y la diferenciación.
Instalaciones, equipos y materiales.
Medios de cultivo. Tipos de explantes.
Modalidades y aplicaciones del cultivo in vitro.
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UNIVERSITAT DE BARCELONA^ U B

TEMA 9

Técnicas de cultivo de células vegetales

Biología de las células in vitro. Totipotencia celular. Manipulación del crecimiento y la diferenciación. Instalaciones, equipos y materiales. Medios de cultivo. Tipos de explantes. Modalidades y aplicaciones del cultivo in vitro.

Cultivo de células y tejidos vegetales: Historia

  • Haberland (1902) concepto de cultivo in vitro

teoría celular Scheleiden & Schwann (1839)

  • Morel (1958-59) - cultivo de orquídeas libres de virus.
  • Cocking (1960) - protoplastos por un método enzimático.
  • Murashige & Skoog (1962) - formulación del medio MS.
  • Steward (1966) - embriones somáticos de Daucus carota. totipotencia de la célula vegetal

propagación de plantas

  • 1970 → 2010 ( ingeniería genética ) Smith & Nathans (1970) - enzima de restricción HindIII ( Haemophilus influenza ) Berg (1972) - ADN recombinante Zaenen et al. (1974) - plasmido Ti Agrobacterium tumefacciens Horst et al. (1984) - plantas transgénicas de tabaco

biotecnología vegetal

Base del cultivo de tejidos vegetales

totipotencia de las células vegetales

célula (núcleo) planta

cambios: moleculares (expresión de genes) celulares (crecimiento y diferenciación) bioquímicos y fisiológicos

Biología de las células in vitro

O

O

O DESDIFERENCIACIÓN

REDIFERENCIACIÓN

DIFERENCIACIÓN

células embrionarias células adultas división celular no división celular

  • competencia, determinación, diferenciación
  • plasticidad

Explantes

  • Fragmentos de la planta
    • órganos: cotiledones, hojas, raíces, pétalos
  • meristemos / ápices meristemáticos
  • células aisladas, protopastos
  • Desinfección

Desinfección superficial

Solución desinfectante Concentración (%) Duración (min)

hipoclorito cálcico 9-10 5- hipoclorito sódico 0,5-5 5-

peróxido de hidrógeno 3-12 5- cloruro de mercurio 0,1-1 2-

nitrato de plata 1 5-

etanol 70-90% detergente : Tween 20, Triton X-100 (0,05%)

Infeciones latentes (bacterias, virus, etc.)

Medios de cultivo

MS , Murashige & Skoog, 1962 B5 , Gamborg et al, 1968 N6 , Chu (1978) NN , Nitsch & Nitsch, 1969

Hormonas vegetales

  • Auxinas : 2,4 diclorofenoxiacético (2,4-D) ácido indol-3-acético (IAA) ácido indol-3-butírico (IBA)
  • Citocininas: benciladenina (BA) meta-topolina (mT) kinetina (KK) thidiazuron (TDZ)
  • Giberelinas
  • Ácido abscísico citocininas/auxinas

brotes raíces

Agentes gelificantes

Alginato

  • polisacárido estructural de algas pardas.
  • heteropolímero lineal (α-L-gulurónico y β-D-manurónico).
  • absorbe agua rápidamente.
  • gelifica en presencia de Ca2+.
  • la rigidez de los geles varía según su composición yl contenido de Ca2+.

Aplicaciones: semillas sintéticas y cultivo de protoplastos.

Inconvenientes:

  • no puede esterilizarse en autoclave (hidrólisis).
  • reacciona con cationes metálicos divalentes (Ca2+) → deficit nutricional.

Agentes gelificantes

Gellan gum (gelrite, phytagel, kelcogel)

  • polisacárido lineal (ác. glucurónico, ramnosa y glucosa) químicamente inerte ( Pseudomonas elodea ).
  • forma geles de elevada estabilidad térmica y claridad.
  • la gelificación (30-50 ºC) requiere de un catión mono (K+) o divalente Ca2+^ o Mg2+.
  • carece de impurezas orgánicas como: azúcares, aminoácidos y contaminantes fenólicos.

Aplicaciones: sustituto del agar:

  • tiene la misma vida media.
  • se sintetiza por fermentación de P. elodea : composición constante en distintos lotes.

Inconveniente: hiperhidricidad.

Ambiente

  • Ambiente de la cámara de cultivo
  • Ambiente en el propio cultivo

Ambiente de la cámara de cultivo

  • temperatura (23-28 ºC)
  • luz cantidad (30-100 μmols.m-^2 .s-^1 )

calidad (blanca, R, FR, B,..)

fotoperíodo

  • humedad relativa

R , roja. FR , roja lejana. B , azul