La
propagación natural se producen en poca cantidad y son fuertemente dañadas por
parásitos y depredadores, razón por la cual es un factor limitante para la
obtención de material para futuras plantaciones. Las técnicas biotecnológicas
pueden jugar un rol importante, para el suministro adecuado de vitroplantas
como material de plantación. La germinación in vitro posibilita dicho proceso
en condiciones asépticas y controladas en cualquier época del año, permitiendo
disminuir el proceso de germinación así como obtener plántulas en condiciones
fitosanitarias apropiadas para trabajos de cultivo in vitro. Sin embargo, para
el establecimiento exitoso de estas especies, se hace necesario prevenir y
controlar la contaminación microbiana y oxidación fenólica, ya que constituye
uno de los problemas más graves en la micropropagacion.
El cultivo in vitro de tejidos
vegetales resulta una herramienta potente, básica y necesaria, en la
propagación de plantas que presentan dificultad para multiplicarse
vegetativamente, abarcando una serie de técnicas para su manipulación y control.
Básicamente consiste en el cultivo sobre un medio nutritivo artificial en
condiciones asépticas. Así, las plantas completas o partes de ellas
(explantes), como: semillas, embriones, órganos, tejidos, células y
protoplastos, pertenecientes a diversas especies vegetales, son cultivadas in
vitro. Dichas técnicas permiten controlar los procesos fisiológicos de
crecimiento y desarrollo de la planta, como son: división celular, germinación,
brotación, enraizamiento, floración y fructificación (8), además de que pueden
desempeñar un papel importante en el suministro adecuado de vitroplantas como
material de plantación.
La contaminación microbiana es
uno de los problemas más graves en la micropropagación de especies vegetales a
nivel mundial, produce cuantiosas pérdidas de material, tanto en los trabajos
de investigación como en la micropropagación comercial. Puede tener dos
orígenes: a) microorganismos que colonizan la superficie o el interior del
explante (endófitos) y b) microorganismos introducidos durante la manipulación
en el laboratorio. Los contaminantes más frecuentes en condiciones in vitro son
los hongos, las bacterias y levaduras, denominados "vitropatógenos",
aunque también existen otros menos frecuentes como los virus, viroides y microartrópodos
(ácaros y trips). El término
vitropatógeno ha sido usado para aquellos organismos que no son necesariamente
patógenos para las plantas en el campo, pero sí son perjudiciales para células,
tejidos u órganos cultivados in vitro, mientras que el término patógeno ha sido
confinado para describir a un organismo que causa enfermedad a las plantas
cultivadas en el campo. Se
ha sugerido que los vitropatógenos pueden ser dañinos para el cultivo de
tejidos vegetales, ya que compiten con el explante por los nutrientes del medio
y les producen daños directos e indirectos por la colonización de sus tejidos o
liberación al medio de metabolitos tóxicos, aunque en la actualidad no se
encuentran muchos trabajos en la literatura científica que expliquen el
mecanismo de acción de los contaminantes, que los hacen perjudiciales para las
plantas in vitro.
Algunos encontraron que la
inoculación de plantas in vitro de Hemerocallis con la bacteria no patógena
Lactobacillus platarum, un contaminante frecuente del cultivo de tejidos,
causaba una disminución del coeficiente de multiplicación, seguido de un rápido
deterioro de los cultivos. Ellos refirieron, además, que esto coincidió con el
incremento del número de bacterias y la concentración de ácido láctico en el
medio de cultivo. Ellos demostraron que el efecto perjudicial de Lactobacillus
plantarum era un resultado directo de la producción de ácido láctico, más que
del efecto general de la disminución del pH. Los coeficientes de multiplicación
de plantas infectadas con contaminantes bacterianos latentes pueden mantenerse
inalterables, pero reiteradamente se ha referido que decrecen. No obstante, en
el cultivo de células y tejidos vegetales, el efecto de la presencia de
microorganismos no ha sido ampliamente examinado.
Las bacterias son los
contaminantes in vitro más comunes y ocasionan serios problemas, porque pueden
ser sistémicas así como difíciles de detectar y eliminar. Estos microorganismos
escapan a los efectos de los esterilizantes superficiales y pueden ser inter o
intracelulares. Entre los últimos, se encuentran los virus, viroides y muchos
géneros bacterianos como: Agrobacterium, Bacillus, Corynebacterium,
Lactobacillus, Erwinia, Enterobacter y Pseudomonas. Su distribución puede ser
localizada o sistémica por xilema o floema. Estos contaminantes no se
manifiestan en los primeros subcultivos, ya que la alta presión osmótica, el pH
y ciertas hormonas de los medios de cultivo pueden inhibir su crecimiento.
Debido a este efecto inhibitorio, muchos microorganismos requieren un período
de adaptación a las nuevas condiciones antes de manifestar su presencia; esto
ocurre por lo general en la fase de multiplicación.
Entre las principales fuentes de contaminación bacteriana se citan los explantes, el ambiente de los locales de trabajo, los operadores y las técnicas deficientes de esterilización. Además, los microorganismos pueden diseminarse por ácaros, trips y hormigas. El ambiente de los locales de trabajo es una fuente de contaminación, ya sea directa o indirectamente. Se plantea que a través de las corrientes de aire, las partículas del suelo cargadas de esporas y células de microorganismos son arrastradas y penetran por los acondicionadores de aire, son transportadas e introducidas por el hombre y permanecen en el ambiente por condiciones higiénicas inadecuadas. Del mismo modo, el tipo de cultivo (anual o perenne), la forma de propagación (sexual o asexual) y las condiciones climáticas influyen en la gravedad de las contaminaciones. Las condiciones climáticas en zonas tropicales favorecen el desarrollo y la multiplicación de los microorganismos, que tienen un efecto negativo sobre los explantes. El éxito de los sistemas de propagación de plantas por biotecnología depende en gran medida del control y la prevención de la contaminación microbiana. Existen varias estrategias para controlar y manejar la contaminación, que incluyen la prevención mediante la selección y el tratamiento de la planta madre, la desinfección superficial del explante y la identificación de los microorganismos contaminantes, el control de la contaminación a través del uso de sustancias antimicrobianas y el cultivo de meristemos.
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