Una mirada al Laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales

Por Carmen Báez

Ciudad de México. 1 de marzo de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- En el Laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales, que pertenece al Jardín Botánico del Instituto de Biología (IB) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), se realiza investigación científica para la propagación y conservación de más de 100 especies mexicanas en riesgo de desaparecer, así como variedades agrícolas con potencial económico.

El cultivo de tejidos vegetales es una ciencia que se basa en la capacidad de las células para poder regenerar nuevos individuos a través de sus células, tejidos y órganos, y cultivarlas de manera aséptica. Con ello es posible dirigir la respuesta morfogenética y biosintética.

De acuerdo con Manuel Chávez Ávila, en los años ochenta la Organización de las Naciones Unidas (ONU) declaró la actividad del cultivo de tejidos vegetales como prioridad para hacer ciencia, desarrollar recursos humanos, tecnología y aplicarla para potenciar los sistemas productivos del capital natural: agrícola, forestal, hortícola, y al mismo tiempo permitiría conservar sus ambientes naturales, brindar empleos, conservar tradiciones y atraer al turismo.

La técnica de cultivo de tejidos vegetales llegó a México a principios de la década de 1970. La Universidad Autónoma Chapingo fue pionera en la materia, y a mediados de esa década se estableció en el Instituto de Biología de la UNAM.

En el laboratorio a cargo del biólogo Víctor Manuel Chávez Ávila, estudiantes de licenciatura, maestría y doctorado se especializan en el estudio y aplicación del cultivo de tejidos vegetales en pro de la biodiversidad escasa en la naturaleza.

México ocupa el cuarto lugar en el mundo en riqueza vegetal. A decir del doctor Chávez Ávila, en México hay más de 23 mil especies vegetales, y en el laboratorio se cultivan aquellas en peligro de extinción, por ejemplo, distintas especies y variedades de agaves (Agavaceae), orquídeas (Orchidaceae), cactáceas (Cactaceae) y cícadas (Cycadopsida). Algunos ejemplos de las especies que estudian, propagan y conservan in vitro: Cosmos atrosanguineus, Cosmos pringlei, Ceratozamia euryphyllidia, Dahlia brevis, Echinocereus senilis. Agave lurida, Agave guiengola, Laelia gouldiana, Laelia speciosa, Bletia urbana, Mammillaria san-angelensis, Mammillaria luethyi, Astrophytum asterias.

El primer paso en el proceso de cultivo de tejidos es la preparación de un medio de cultivo rico en nutrientes al que se le adicionan hormonas de crecimiento. En la primera imagen, Pablo Isaí Cortés, de la licenciatura en biología, estudia la propagación de la mora azul (Vaccinium corymbosum) con fines agronómicos.

El medio de cultivo se reparte en frascos donde se reproducirá la especie; contiene altas cantidades de azúcar para estimular el crecimiento de las plantas en su condición in vitro poco o no realizan una fotosíntesis adecuada.

Área de esterilización. El medio de cultivo, cristalería, cajas de Petri, sustratos y otros elementos que se requieren durante el proceso del cultivo se esterilizan en autoclaves, cada elemento por separado, y con un tiempo y temperatura diferentes.

El área de siembras asépticas, brinda condiciones similares a las de un quirófano dentro de sus Campanas de Flujo Laminar. El cultivo de tejidos vegetales es un método biotecnológico que permite producir plantas completas a partir de pequeños fragmentos de raíces, tallos y hojas. Con los materiales libres de contaminantes, los especialistas llevan a cabo tal procedimiento.

Durante el proceso se encienden las campanas de flujo laminar, un tipo de ventilador cuya función es forzar el paso de aire a través de un filtro: este proporciona aire esterilizado por filtración libre de gérmenes a la zona de trabajo. En el proceso también se utiliza un mechero, que ayuda a eliminar bacterias, hongos y otros agentes contaminantes del frasco y que podrían afectar el nivel de crecimiento de la especie.

Cámara de crecimiento. Los cultivos in vitro se incuban en una cámara de crecimiento, con un adecuado control de temperatura, iluminación, humedad, pH, nutrientes, tipo y estado de desarrollo de las estructuras en cultivo. Una vez que se regeneran plantas completas, estas pasan a la fase ex vitro.

Aura García, estudiante del sexto semestre de biología de la Facultad de Ciencias de la UNAM, estudia el control de la regeneración de la cactácea Leuchtenbergia principis. “En apariencia, por su forma puede confundirse con un agave. Se distribuye en el norte de México: Coahuila y San Luis Potosí, principalmente. Esta especie está en peligro de extinción. Su forma y el color de sus flores se extrae con fines ornamentales”, dice.

Las cícadas (Cycadopsida) son el grupo de plantas más amenazado del planeta. México ocupa el segundo lugar en biodiversidad de cícadas. De todas las especies que existen, solo seis por ciento de ellas se ha estudiado con fines de propagación in vitro. En la imagen, la joven pasante de la licenciatura en Biología, Isabel Velázquez muestra un frasco con cultivo de una cícada: ella estudia los componentes fitoquímicos y anatómicos de la especie.

Cámara de aclimatización. Durante la fase ex vitro, las plantas que se han desarrollado en la cámara de crecimiento son extraídas del frasco para ser plantadas en charolas de plástico. El objetivo es que las plantas se adapten de forma gradual a las condiciones naturales de humedad y temperatura.

Este procedimiento es crucial. “En los frascos de cultivo, que se incuban en la Cámara de Crecimiento, hay humedad de 99 por ciento, por lo cual las plántulas en esa condición in vitro mantienen los estomas (que regulan la transpiración en la plantas) siempre abiertos, y si las plantas se exponen directamente al sol, estas pierden la humedad que conservan en las células y se deshidratan muy rápido. De las mil plantas que tenemos en el laboratorio, quizá solo uno por ciento sobreviviría si no pasa por este proceso”, expresa Wendy Rocío Juárez Pérez, colaboradora del laboratorio.

Algunas de las especies que se cultivan en este laboratorio se entregan al Área de Colecciones del Jardín Botánico de la UNAM para su conservación, exhibición e intercambio con otras instituciones.

 

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