Cultivo In Vitro

DESCUBRE CÓMO SON LAS CÉLULAS MADRE VEGETALES Y SUS APLICACIONES El cultivo in vitro y las células madre

Mr. Sandman

Artículo esponsorizado por Buddha Seeds

Gracias al cultivo in vitro y a las hormonas vegetales se pueden estudiar cómo crecen las plantas y cuáles son sus mecanismos para adaptarse al medio en el que viven. Son tantas sus cualidades que pueden formar células capaces de transformarse en otros tejidos o incluso en nuevas plantas. En este artículo veremos cómo lo hacen las plantas de cannabis así como las utilidades que pueden derivarse de estos fenómenos.

Pese a todas las aplicaciones que se han visto sobre el cultivo in vitro en los últimos números de Soft Secrets, no son más que la punta del iceberg. Poner en marcha un sistema donde las plantas puedan crecer con todos sus requerimientos alimenticios y aisladas del entorno (para evitar su interacción con otros organismos como hongos y bacterias) es el mejor método para conservar genéticas y retrasar su envejecimiento. Además, constituye el sistema

ideal para la investigación vegetal, ya que así se pueden ver los efectos directos de cualquier estudio sin que influyan en la interacción otros factores como humedad, clima, condiciones de sequía, patógenos y un largo etcétera.

Cuando se trabaja con plantas, queda clara muy pronto la capacidad que tienen de adaptarse a cualquier condición externa. Esto se debe a su inmovilidad. Las plantas son incapaces de moverse, pero eso no quiere decir que no sepan dónde están y, por lo tanto, podrán adaptarse a estas condiciones particulares y crecer al máximo de sus posibilidades. Si nosotros nos quemamos un dedo con una llama, nuestro cerebro dirá a los músculos del brazo que se muevan para evitar dicha agresión; una planta no puede hacer esto, por lo que tiene toda una serie de mecanismos para minimizar los daños, y además se protegerá Uno de los factores que ayuda a las plantas a adaptarse al medio externo son las hormonas. Las hormonas vegetales condicionan la división de las células, el crecimiento vegetal, la defensa frente a enfermedades o la maduración de sus frutos, y esta es la razón por la que se estudian tanto. Una de las características de las fitohormonas (hormonas vegetales) es que producen reacciones diferentes en función del tejido o la célula en la que actúen, es decir, una misma hormona realizará cosas muy diferentes si está en las raíces o si está en las hojas. También hay que tener en cuenta que la reacción de la planta a una hormona también se modificará en función de su concentración. Podremos decir que el aspecto final de una planta será el resultado de las hormonas que posee, de su concentración y del lugar donde estén actuando como consecuencia de los diferentes estímulos que recibe del exterior.

Aquí es donde entra en juego el cultivo in vitro. Si añadimos al medio de cultivo una hormona a una determinada concentración, y después dejamos allí una determinada parte de la planta, veremos cómo reacciona y podremos entender un poco mejor su funcionamiento.

Tanto si es en cultivo in vitro o no, el estudio de las hormonas vegetales y actualidad. A día de hoy se siguen cuestionando los compuestos que pueden ser hormonas y su papel en los diferentes procesos que realiza una planta.

Trozos de hoja en un medio de cultivo con hormonas.

Casi cualquier parte de la planta tiene respuesta, incluido el tallo.

las auxinas son las responsables de producir la elongación de las células vegetales

Las hormonas vegetales

Los cultivadores cannábicos se han ido habituando a ver en la tapa de los productos que compran expresiones

como “hormonas de enraizamiento” o “estimulantes de floración”. Cuando se habla de la activación/inactivación de determinados procesos vegetales que afectan al crecimiento o el desarrollo vegetal, hay que saber que en realidad se está hablando de fitohormonas. En la mayoría de los casos no se menciona el producto en cuestión (los compuestos químicos que pueden actuar como hormonas son muy numerosos) para evitar plagios en la composición por parte de las innumerables marcas comerciales que hay en la actualidad, pero, en definitiva, se trata de añadir un tipo específico de hormona. Dos de estas hormonas se conocen desde hace tiempo y se han estudiado en profundidad, tanto en el cultivo in vitro, como en condiciones normales: las auxinas y las citoquininas.

Las auxinas son un conjunto de compuestos químicos que sintetizan las plantas con múltiples objetivos, en función del tejido donde se encuentren. En general, se puede decir que las auxinas son las responsables de producir la elongación de las células vegetales, es decir, provocar que la célula crezca en volumen pero en una dirección determinada. Su síntesis se realiza en los meristemos, es decir, en los ápices de los tallos. Esta producción es mayoritaria en el ápice central y va disminuyendo a medida que descendemos por la planta, actuará de diferentes formas dependiendo de dónde esté y de la

concentración que exista. Para no complicar las cosas, resumiremos su función diciendo que se encargan de inducir la producción de raíces (serán las hormonas presentes en todos los productos

enraizantes) y de la dominancia apical, que es lo mismo que decir que son las encargadas de hacer que la rama central crezca más que las ramas laterales.

Tras 20 días las hojas están llenas de callos.

Los tallos presentan callos en sus extremos.

sión y la diferenciación celular. Si las auxinas alargan las células, las citoquininas harán que se dividan y se especialicen para dar lugar a los órganos vegetales como raíces, hojas o frutos. Su producción se da en toda la planta pero sobre todo en las raíces, y desde aquí se desplazará a cualquier parte de la planta para realizar su función. Al igual que pasa con las auxinas, en función de la concentración y del lugar donde esté, tendrá efectos diferentes, desde la

proliferación de las ramas laterales hasta el crecimiento de los frutos.

¿Las plantas tienen callos?

Lo primero que hay que hacer es preparar medios de cultivo con diferentes concentraciones de auxinas y citoqui-

ninas. Como las hormonas se degradan si las sometemos a una esterilización con una olla a presión, lo que hay que hacer es añadirlas después mediante filtros. No es tan fácil conseguir las hormonas necesarias, ni los filtros adecuados para estos procedimientos, así que todas estas técnicas se tienen que realizar en un laboratorio. Es una pena que sean cosas relativamente sencillas pero no se puedan hacer en casa.

Cuando los medios están listos tendremos que poner el material vegetal. Al hacerse in vitro, partiremos de material estéril (que ya esté creciendo en botes) o habrá que esterilizarlo. Como casi

todas las partes de una planta pueden hacerse totipotentes, podremos partir de cotiledones, tallos u hojas, aunque conviene escoger las partes más jóvenes. Para este artículo se han seleccionado hojas y tallos de cannabis.

Como lo que interesa es tener la mayor superficie posible de tejido vegetal en contacto con el medio de cultivo, en vez de hacer botes se preparan placas Petri; de esta forma usaremos menos medio de cultivo y aumentaremos la superficie de contacto. Una vez preparadas, se dejan en oscuridad a 25ºC. La forma más sencilla es cubrir las placas con papel de aluminio y dejarlas donde estén creciendo nuestras plantas. No importa el fotoperiodo, así que se pueden dejar con plantas que estén creciendo o floreciendo. Cuando pasen 15 días ya se pueden empezar a ver los resultados. Para conseguir este tipo de células madre lo más importante es que tanto la auxina como la citoquinina estén en la misma proporción (1:1). En estas placas se empieza a apreciar que en los

bordes del tejido se forman masas de células cuyo aspecto puede variar de un marrón claro a un verde apagado, pasando por un color blanquecino. Si el color es marrón es porque hay células muertas, pero las masas celulares blancas y verdes indican que están creciendo y, dependiendo del medio de cultivo al que se transfieran, formarán unos tejidos u otros.

Estas masas de células madre reciben en biología el nombre de “callo”. Hay

que ser consciente de lo que realmente se está haciendo. Cada una de las células que forman el callo (y son muchas) tiene la capacidad de formar una planta diferente si se pone en las condiciones adecuadas. Esto quiere decir que, potencialmente, se pueden obtener miles de plantas a partir de un trozo de hoja o de tallo. Estamos ante los esquejes definitivos, puesto que no necesitaremos una gran planta madre para extraer muchos esquejes: lo único necesario es una o dos hojas de la planta que queramos. cie reacciona de una forma, lo que nos obliga a experimentar para ver qué concentración de hormonas es la correcta. Además, tendremos que averiguar qué callos son los más aptos para seguir trabajando con ellos, pero en general se puede decir que el can-

nabis es una especie que soporta muy bien el cultivo in vitro y su respuesta ante diferentes niveles hormonales suele ser bastante alta.

A medida que pasa el tiempo, toda la hoja se transforma en un callo.

Conclusiones

Gracias a la plasticidad de las células vegetales podemos desdiferenciar casi cualquier parte de una planta y formar células totipotentes. Para ello lo único necesario es poner este tejido en cultivo in vitro con un medio que contenga auxinas y citoquininas. El resultado,

pasados de 15 a 30 días, serán callos de donde se puede obtener otros tejidos como raíces o tallos, e incluso embriones que formarán nuevas plantas.

Pese a que estas técnicas no están al alcance de cualquiera, nos podemos hacer una idea de las cualidades que presenta el mundo de las plantas, en especial el del cannabis. Con toda la experiencia investigadora que hay en el campo del cultivo in vitro, sabemos cómo son las células madre vegetales, así como otra serie de procesos que dan para muchos artículos en los que podemos aprender con nuestra planta favorita.

La plasticidad de las células vegetales

Las células que forman tejidos se especializan o se diferencian para poder realizar su función, y para ello modifican su forma; las diferencias entre una célula muscular y una célula sanguínea son enormes, y por eso pueden hacer cosas tan dispares. Cuando una célula no está especializada en ningún tejido se llama célula madre y podrá dividirse constantemente para formar células similares que, con el tiempo, se transformarán en un tipo celular espe-

cífico. En los animales, esta diferenciación tiene un defecto: una vez se han especializado para formar un tejido, ya no pueden volver a desdiferenciarse y mantendrán su forma y su función durante toda su vida.

Cuando se trabaja con plantas sorprenden constantemente las diferencias que tienen con respecto a los animales. La mayoría de las células vegetales que forman un tejido son capaces de desdiferenciarse para volver a ser células madre que podrán convertirse en otro tipo de tejido. Estas células pueden llegar a producir otra planta, por lo que serán capaces de transformarse en cualquier tejido vegetal. Tal cualidad se conoce en biología como totipotencia y gracias a ella se pueden conseguir cosas impensables. Esta plasticidad que muestran las células vegetales para pasar de un estado a otro, se ve facilitada por la presencia de las hormonas comentadas anteriormente, en condiciones in vitro podemos experimentar para ver las consecuencias.

La mayoría de las células vegetales que forman un tejido son capaces de desdiferenciarse para volver a ser células madre Cada una de las células que forman el callo tiene la capacidad de formar una planta diferente si se pone en las condiciones adecuadas

Los tallos presentan callos e A medida que pasa el tiempo, toda la hoja se transforma en un callo en sus extremos.