domingo, 28 de agosto de 2011

SELECCION DE MATERIAL ELITE, DIAGNOSTICO Y SISTEMAS DE REGENERACION EN PLANTAS


Selección del Material Elite

La transmisión de enfermedades, a través de la semilla agamica, constituye el principal factor de diseminación e incremento de  los valores de infección de los campos.
Contar con un material de partida optimo, es el resultado de la integración de aspectos    tales como:
           La selección adecuada en campo de las plantas donadoras
           El uso de técnicas de diagnostico confiables y
           Métodos de eficientes de saneamiento que garanticen la eliminación de los patógenos
         
  Selección de plantas donadoras
 Observación directa:
               Plantas con síntomas,  positivas y negativas
               Plantas asintomáticas, positivas y negativas
          La selección debe hacerse en bancos de germoplasma, de alta calidad genetica y fitosanitaria o en plantaciones destinadas a semilla
          Selección en plantaciones de vitroplantas donde la utilizacion de semilla sana disminuye los niveles de infeccion en los campos
          Observación de síntomas en plantas madre
          Los síntomas pueden confundirse y otras veces ser asintomaticos, características que limitan la selección de plantas donantes, asi mismo la alta sensibilidad requerida en las técnicas de diagnostico
          El cumplimiento de los requisitos de selección de plantas donadoras disminuye las posibilidades de entrada de microorganismos en el proceso de micropropagacion in vitro pero no es sinónimo de plantas libres de enfermedades
Diagnostico: Sensibilidad, Confiabilidad y Simplicidad


Plantas indicadoras:
          Principalmente usadas para detección de virus
          Tomar muestras de tejido infectado e inocular en la planta indicadora             sintomatología
Diagnostico: Sensibilidad, Confiabilidad y Simplicidad
           Diagnostico serológico: La interacción entre un antigeno y un anticuerpo es la base para las pruebas serologicas. Esta tecnica puede ser demostrada de diferentes maneras a las cuales se denominan técnicas o pruebas serologicas
Antigeno: Agente químico o biológico capaz de desencadenar una respuesta inmunológica especifica cuando es introducido en un animal
Anticuerpo: Producto de la respuesta inmune, cuya principal propiedad es el reconocimiento especifico e interacción con el antigeno que le dio lugar
     
La unión especifica del anticuerpo y el antigeno es la propiedad fundamental usada en la inmunodiagnosis       

Técnicas basadas en precipitación en liquido
Precipitación y microprecipitación
-           Floculacion de làtex sensibilizado. Prueba del latex   (papa)

 Pruebas rutinarias:  Inmunodifusión en gel
-          Pruebas de difusión simples y dobles
- Inmunoelectroforesis
- Rocket inmunoelectroforesis
Ensayo inmunoenzimatico (ELISA)
Dot blot               
Microscopia óptica
Microscopia electrónica
Tinción negativa de concentrados virales
Microscopia electrónica de inmunoabsorción (SEM)
Método de decoración de partículas virales
Método de inclusión de tejidos en resinas inertes para cortes ultrafinos

METODOS MOLECULARES DE DETECCIÓN
PCR
Hibridación molecular

Saneamiento
Obtención de plantas libres de patógenos
La combinación de técnicas tradicionales de saneamiento con el
cultivo de tejidos y métodos sensibles de diagnostico, es la clave de la eficiencia  en la obtención de plantas libres de patógenos
Producción de plantas libres de virus
          Cultivo de meristemas
           Termoterapia (30-52º C)
           Termoterapia seguido del cultivo de meristemas
           Quimioterapia: antibioticos, Rivavirina (virus),fun
           Electroterapia
           Cultivo de callos
           Formación de vástagos adventicios seguido del cultivo de meristemas
           Injerto de meristemas sobre patrones

CULTIVO DE MERISTEMOS
Aplicaciones:
ü  Propagación vegetativa
ü  Obtención de plantas libres de    virus (en cítricos)
ü  Propagación y mantenimiento en bancos de germoplasma de variedades de plantas propagadas asexualmente




El cultivo de meristemas facilita la eliminación de patógenos
            - El domo meristemático no está vascularizado  (muchos patógenos se translocan por los tejidos de conducción).
            - El número de partículas virales es menor en los meristemas que en otros tejidos (White,  1934).
            - La velocidad de división celular a nivel del meristema es mayor que la velocidad de replicación de un virus.
            - Las primeras plantas saneadas a partir del cultivo  de meristemas fueron obtenidas por Morel y  Martin  entre 1952 y  1957 a partir de  cultivos de papa y Dahlia.

Termoterapia (30-52º C)
El tratamiento por calor es eficaz contra virus y micoplasmas
Se debe elegir una  temperatura y tiempo de tratamiento tales que la planta sea capaz de sobrevivir pero que permita la inactivacion del virus.
Ejs. Ha sido eficaz en frutales, caña de azúcar y mandioca.
En frutales se tratan solo las yemas axilares, durante 20-40 días a 37-38ºC, luego se injertan en un patrón libre de virus

Termoterapia seguido del cultivo de meristemas

Cultivo de callos

Quimioterapia: antibioticos, Rivavirina (virus),fun

A partir de callos y protoplastos

Injerto de meristemas sobre patrones (plantulas) libre de virus
El microinjerto resulta de gran importancia en el caso de especies leñosas ya que en este grupo de plantas el cultivo de meristemas es casi imposible
Primeros microinjertos con éxito: 1972 y 1975  con Citrus

MICROINJERTACIÓN
Las principales aplicaciones del microinjerto son:
           Obtencion  de plantas libres de virus; 
        Importación  de  plantas  (por procedimientos de cuarentena): el riesgo es mínimo
   Separacion de virus en infecciones mezcladas;  y  Estudios  sobre  incompatibilidad  en  el  injerto (NAVARRO, 1988)

Teniendo  en  cuenta  que  el  costo  inicial  para  una  nueva plantación  es  muy  alto,  la  mayoría de  productores  se preocupan  mucho  por  reducir  el  tiempo  que  va  desde  la implantación hasta la entrada en producción (BURKHART, 1991)
El  uso  de  portainjertos  clonales,  además  de  proporcionar uniformidad a los cultivos, tiene por objetivo la resistencia a plagas y enfermedades y adaptación a las condiciones adversas del suelo, tanto como precocidad en la fructificación, productividad y control del vigor de las plantas (LEITE & DENARDI, 1992),
Los portainjertos clonales para peral más conocidos, son el membrillero (Cydonia oblonga) y las selecciones a partir del cruzamiento Old Borne x Farmingdale (Pyrus communis)
INCOMPATIBILIDAD
SALAYA (1985), define compatibilidad como la capacidad del injerto y el portainjerto para producir una unión exitosa que permite   a   la   nueva   planta   compuesta,   desarrollarse satisfactoriamente.
Cuando  plantas  semejantes  son  injertadas,  se  unen  con facilidad y continúan  creciendo como una planta única. Cuando son injertadas plantas que no tienen tales semejanzas, el resultado final es la falta de unión del injerto.
Entre esos dos extremos se observan una gama de resultados que son totalmente imprevisibles

Síntomas de incompatibilidad
Las deformaciones en la unión del injerto que resultan de la incompatibilidad, generalmente  pueden  ser  relacionadas  con síntomas externos (HARTMANN & KESTER, 1975)
Algunos síntomas que han sido relacionados con combinaciones incompatibles son:

(a)  Falla para formar unión de injerto en un gran porcentaje de casos.
(b) Amarillamiento del follaje en la última parte de la estación de crecimiento, seguido de defoliación anticipada.
Declinación del crecimiento vegetativo, muerte de los tejidos periféricos del injerto y, en general, falta de sanidad .
(c) Muerte prematura del árbol, que puede vivir sólo uno o dos años en el vivero.
d) Diferencias marcadas en la tasa de crecimiento o vigor entre portainjerto e injerto.
(e) Diferencias entre portainjerto e injerto en la época en que comienza o termina el crecimiento de la estación.
(f) Desarrollo excesivo en la unión del injerto, arriba o abajo del punto de injerto.
(g) Producción de plantas enanas o raquíticas.

Aplicación a  Ápices de origen diverso:
Los de plantas  contaminadas con patógenos  sistémicos
Los de callos organogenicos
Los de embriones somáticos (aguacate)
Embriones inmaduros


SISTEMAS DE REGENERACION EN PLANTAS

Directos e indirectos    ----    relación A/C
 [>]auxina   [<] citoquinina   =    formación de raíces
[<] auxina   [>] citoquinina    =     formación de brotes, tallos
   auxina  =   citoquinina    -----     proliferación de callos

Callos: conjunto de células indiferenciadas
Cuando empieza la etapa de crecimiento 2° se da la desdiferenciacion de celulas parenquimatosas en el cambium vascular, a agregados meristematicos originando xilema y floema secundarios =  REDIFERENCIACION

          Desdiferenciacion de células de un tejido para formar callos
          Rediferenciacion para formar un tejido especifico

TIPOS DE CALLOS

CALLOS FRIABLES: Fácilmente disgregable en pocos asociados celulares, Ideales para suspensión celular
   CALLOS COMPACTOS: Células muy unidas que no dan la posibilidad de separar los agregados celulares, Ideales para organogenesis ya que crecen mejor porque forman puntos meristematicos que dan origen a los órganos



SISTEMAS DE REGENERACION EN PLANTAS

ORGANOGENESIS
Formación de órganos a partir de cualquier explante in vitro con capacidad de regeneración de una planta completa
  • Rizogenesis
  • Caulogenesis
ETAPAS DE LA ORGANOGENESIS
INDUCCION:
      • Medio de cultivo
      • Explante: embriones, meristemas, hojas,
      • Condiciones de cultivo
MULTIPLICACION:
      •  Diferenciación celular
      • Envejecimiento y perdida de crecimiento acelerado


EMBRIOGENESIS SOMATICA
    Desarrollo de embriones que no son producto de una fusión gametica
    Proceso mediante el cual se desarrolla un embrión a partir de un grupo de células somáticas


    El embrión somático presenta todas las caracteristicas y fases morfologicas que se dan en un embrión zigotico

     Embrion somatico
    Caracteristicas

              Estructura bipolar con un eje apical-radical
         No poseen conexión vascular con el tejido materno -  autonomia frente al tejido generador

    Semilla artificial
              ETAPAS
              Inducción de embriones somáticos
              Medio de cultivo
              Tipo de explante
              Condiciones de cultivo
              Desarrollo de embriones somáticos
              Fase 0 : continuas divisiones, agregados celulares, auxina
              Fase 1: proliferación lenta
              Fase 2: división rápida, estado globular
              Fase 3: desarrollo del embrión al estado corazón y torpedo
              Proliferación
              Concentración hormonal
              Relacion  [auxina]   [N]
              Maduración
              Expansion de la celula
              Acumulacion de sustancias de reserva
              Germinación y conversión en plantas
              Desecacion
              Sincronizacion 



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