Conservación de germoplasma El hombre ha dependido básicamente de los vegetales como fuente de energía. Las técnicas modernas de producción de variedades mejor adas, altamente homogéneas, h an provoc ado la reducción de la variabilidad genéti ca de las especies cultivadas, ocasionando una verdadera «erosión genética». Cuando se habla de preservaci ón de germoplasma hay que subrayar que el objetivo es conservar, con la mayor int egridad posible, la variabilidad genética de las poblaciones seleccionadas.
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5/11/2018 Conservacion Del Germoplasma - slidepdf.com
Se basan en la conservación de las plantas ensus hábitat natural e incluyen la conservaciónen parques nacionales y en reservas
ecológicas, lo cual requiere de un considerableespacio físico e implica altos costos, asociadosa la necesidad de mano de obra especializada,control permanente de enfermedades y
malezas, a la par que las plantas estánexpuestas a las inclemencias del clima y de losincendios
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en la práctica, vegetativamente, (como papa,caña de azúcar, plátanos y bananos), o bienporque sus semillas pierden rápidamente laviabilidad cuando son sometidas a procesos
de desecación. A estas semillas se lasdenominan «semillas recalcitrantes». Lassemillas de numerosas especies que viven enzonas tropicales o subtropicales se incluyen en
esta categoría, como por ejemplo las de coco,cacao, frutales tropicales y diversas palmeras.
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Utilizada para mantener colecciones encrecimiento mínimo.
Reducir la temperatura, reducir las condicionesde luminosidad, modificar el medio de cultivo,adicionar al mismo inhibidores osmóticos oretardantes del crecimiento, deshidratadores detejido o modificar la fase gaseosa del recipientede cultivo.
Se basan en reducir el metabolismo celular y conello reducir el crecimiento y el número desubcultivos durante meses hasta un año, sin queello afecte la viabilidad de los cultivos.
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Cuando se realiza la selección del material acrioconservar se debe tener la absoluta seguridad deque a partir del mismo se obtendrán plantascompletas.
El explante seleccionado dependerá del objetivo deconservación y está estrechamente relacionado con eltipo de propagación de la especie. Por ejemplo, en elcaso de la mandioca, especie que se propagaPrincipalmente por vía asexual (mediante estacas), se
conserva su germoplasma in vitro mediante el cultivode microestacas y también de meristemas, con lo cualparalelamente a la conservación se consigue elsaneamiento de los cultivares.
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La deshidratación del explante es un paso crucialpara el éxito de la crio-conservación, ya que esnecesario eliminar toda el agua libre presente enel tejido vegetal, minimizando así posibles dañosdebidos a congelación. La deshidratación deltejido puede realizarse en una cámara a 0ºC o encámaras herméticamente cerradas utilizandosustancias higroscópicas como silica gel o glicerol
(5 - 20%), o sometiendo al explante a unacorriente de aire en un flujo laminar de aireestéril.
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La aclimatación rápida consiste en colocar el explantedirectamente en nitrógeno líquido, con o sin la adiciónexógena de crioprotectores.
La aclimatación lenta se realiza bajando gradualmente
la temperatura (0.1-3ºC/min.). Este punto debe sermanejado cuidadosamente, pues una deshidrataciónexcesiva de las células puede exponerlas a una altaconcentración interna de solutos. Por esta razón, elmaterial generalmente se congela lentamente, a una
velocidad adecuada, hasta alcanzar una temperaturapróxima a los -40 ºC. Luego se lleva directamente a latemperatura del nitrógeno líquido (-196 ºC).
Rapida
Lenta
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A fin de preparar (aclimatar) el explante para enfrentarlas bajas temperaturas a las que será sometido, se
utilizan sustancias crioprotectoras como azúcares(sacarosa, glucosa), alcoholes (glicerol, etileglicol,manitol y sorbitol), dimetilsulfóxido (DMSO) ypolivinilpirrolidona (PVP).
También pueden utilizarse soluciones de vitrificación,que son una combinación de varios crioprotectorestales como el PVS2, que está compuesto por 30% deglicerol, 15% de etilenglicol, 15% de DMSO y 0.04M desacarosa.
Tanto los crioprotectores como las soluciones devitrificación actúan fundamentalmente como agentesanticongelantes, aumentando la viscosidad del tejidovegetal y reduciendo la permeabilidad de las células.
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De acuerdo al material vegetal que se utilice, sepresentan dos grandes sistemas:
Sistemas secos: comprenden todos aquellos tejidos
vegetales endógenamente resistentes y tolerantes a lasbajas temperaturas y a la deshidratación.
Sistemas hidratados: son todos aquellos tejidosvegetales no tolerantes a las bajas temperaturas y a ladeshidratación, por lo cual se requiere de unaprotección exógena. Esta protección puede lograrse através del uso de crioprotectores o bien porlautilización de soluciones de vitrificación.
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Los tests de viabilidad nos permiten comprobarlas zonas del tejido que han muerto y cuáles hansobrevivido al frío. La evaluación de la viabilidad
puede llevarse a cabo en forma visual, realizandoel re-cultivo y determinando la capacidad deregeneración, utilizando TTC (cloruro de 2,3,5Trifenil- Tetrazolio) que colorea el tejido que ha
sobrevivido a la crioconservación o midiendo laconductividad eléctrica, que permite estimar eldaño producido en las membranas celulares.
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En la última década han surgido numerosas técnicas quecombinan el uso de crioprotectores y de soluciones devitrificación con técnicas de deshidratación yencapsulación, las cuales básicamente pueden resumirse
en técnicas de:- Encapsulación-deshidratación
- Vitrificación
- Encapsulación-vitrificación
- Desecación
- Precultivo- Precultivo-desecación
- Gotita congelada.
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Se basa en la metodología aplicada a las semillassintéticas, en la cual un explante es recubierto por unamatriz de alginato de sodio y polimerizado en unasolución de cloruro de calcio, formando un gel de
alginato de calcio alrededor del explante. Una vezencapsulados, los explantes son pretratados,generalmente con sacarosa (que actúa comocrioprotector.
En especies tolerantes al frío la exposición de las
plantas madres a bajas temperaturas durante variassemanas, previo a la criopreservación, incrementa lasupervivencia.
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Esta técnica involucra el pretratamiento de lasmuestras con soluciones de vitrificación, como el PVS2o bien otra, compuesta por 40% de etilenglicol, 15% desorbitol y 6% de albúmina sérica bovina.
Luego de la exposición a las soluciones de vitrificación(generalmente a una temperatura de 0ºC, a fin dedisminuir los riesgos de fitotoxicidad), las muestraspueden ser sumergidas directamente en nitrógenolíquido o a través de un descenso lento de la
temperatura. El tiempo de exposición a la solucióndebe estar relacionado con el tamaño del explante y lamisma debe ser removida rápidamente luego deldescongelado.
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