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CULTIVO IN VITRO ENRAIZAMIENTO IN VITRO
Fisiología del enraizamiento En números anteriores vimos como podíamos reducir las condiciones estériles del cultivo in Vitro gracias al uso de agua oxigenada. También vimos los diferentes usos que se le pueden dar a este tipo de cultivo, centrándonos especialmente en la micropropagación. Ya que el enraizamiento es una etapa indispensable en cualquier sistema de reproducción vegetativa, estudiaremos los procesos fisiológicos de la misma. Posteriormente realizaremos un ensayo práctico, teniendo en cuenta algunos de los principios aprendidos.
miento ya que a mayor logitud, mayor número de hojas y yemas productoras de auxinas. o Grosor: A más grosor mayor facili dad de enraizamiento ya que habrá más reservas de car bohidratos en forma de almi dón, pero si se utiliza hormona de enraizamiento tendrá menor penetración.
Bud Spencer
t Estado de la planta madre: o Juvenilidad: La capacidad para formar raíces disminuye con la edad de la planta. o Cantidad de nitrógeno: Su reducción fomenta la formción de raíces. o Cantidad de fósforo, potasio, magnesio y calcio: Su carencia inhibe la formación de raíces. o Ahilamiento: Es el alarga miento de los nudos por falta de luz. Esto promueve el enrai zamiento ya que estimula leve mente la producción de aunas. o Etapa de desarrollo: Enraizaran más fácilmente los explantos de una planta en la etapa vegetativa que los de una en floración.
Clasificación de las raíces Las principales funciones de la raíz son las de fijar la planta al suelo así como las de absorción de agua y nutrientes. Según su procedencia se pueden clasificar en tres tipos: t Embrional: Cuando procedente de la radícula del embrión. t Lateral: Cuando se desarrolla a partir de otra raíz. t Adventicia: Cuando se desarrollan en un tallo u otra parte de la planta que no sea una raíz. Los sistemas radiculares se pueden categorizar por su forma de desarrollo: t Pivotante: Formado por una raíz principal y varias raíces laterales. Es el que forma una planta procedente de semilla. t Fasciculado: Formado por un conjunto de de raíces de aproximadamente del mismo diámetro, sin raíz principal. Es el que forma una planta procedente de esqueje.
ubicados, uno en el extremo del tallo y otro en el extremo de la raíz, por lo que también se les denomina meristemos apicales. Son los responsables del crecimiento en longitud y de la formación de nuevos meristemos primarios. t Meristemos secundarios: Se forman en la etapa postembrionaria y es una delgada capa de células que se ubica en los tallos y las raíces, entre los haces vasculares del centro y la corteza del exterior. Son los responsables del crecimiento en grosor formando nuevos haces vasculares en un sentido (cámbium) y nueva corteza en el otro (felógeno). También son los principales responsables de la formación de raíces adventicias. Estos meristemos responden de forma distinta ante distintas concentraciones hormonales. Así pues, las auxinas producidas por la yema apical de cada rama se translocan en sentido descendente, inhibiendo la brotación de las yemas axilares. Esta inhibición será mayor cuanto más cerca esté se esté de la yema apical ya que existe un gradiente en la concentración de la hormona, siendo mayor en este punto.
Fisiología del enraizamiento Los meristemos son aquellas zonas de la planta que poseen células sin diferenciar, que son capaces de transformarse en cualquier otra célula vegetal y que son responsables del nuevo crecimiento. Existen dos tipos de meristemos: t Meristemos primarios: Se forman originalmente en el embrión y están
Material necesario.
Introducción del explanto.
Otro caso sería la aplicación exógena de auxina a los tallos de los esquejes. Estas hormonas por lo general tienen baja movilidad, por lo que sólo actúan sobre la zona tratada, fomentando en este caso que las células del meristemo secundario del tallo se diferencien para producir raíces.
Factores que influyen en el enraizamiento t Factores ambientales: o Temperatura: La tempera tura óptima del medio de enraizamiento es de unos 25ºC. Una temperatura ambiental pocos gra dos más baja que la del medio de enrai zamiento favorece el enraizamiento. o Humedad: Los explantos, al carecer de sistema radicular, necesitan obtener el agua a través de la humedad ambien tal. o Iluminación: Favorece el enraizamiento si no es excesi va. t Características del explanto: o Presencia de hojas: Efecto estimulante debido a la pro ducción de carbo hidratos y auxinas. o Longitud: Favorece el enraiza
pelos absorbentes que desarrolla. Longitudinalmente pueden distinguirse las siguientes zonas: t Caliptra: Formada por un conjunto de células en el extremo de la raíz que protegen el meristemos apical de la misma. t Zona meristemática: Formada por el meristemo apical. t Zona de crecimiento: Formada por células meristemáticas que se han diferenciado y alargado, produciendo un aumento de longitud. t Zona pilífera: La epidermis de esta zona contiene muchos pelos absorbentes y se demoniza rizodermis. t Zona suberificada: La suberificación consiste en la formación en la epidermis de láminas de suberina, un polímero con funciones de barrera que conforma lo que se conoce como exodermis.
t Lugar de corte : o Ramas laterales: Tienen mayor facilidad para enraizar, sobre todo cuanto más aleja das estén de los ápices de creci miento.
Anatomía de la raíz Transversalmente una raíz se compone de diferentes capas: t Tejido vascular: Ubicado en el centro, donde se encuentran el xilema, un tejido encargado de transportar agua y nutrientes minerales (sabia bruta) en sentido ascendente, y el floema, encargado de transportar agua y azúcares producidos por las hojas (sabia elaborada) en sentido descendente. t Periciclo: Es una capa de células que pueden desdiferenciarse para multiplicarse y volverse a diferenciar para formar raíces laterales, que atravesarán el resto de capas hasta llegar al exterior, formando una “ramificación” en la raíz de la que proceden. Estás células también formarán los meristemos secundarios. t Endodermis: También está formada por una sola capa de células, cuyas paredes están recubiertas de suberina, una sustancia impermeable, por lo que el agua no puede atravesarlas, la función de este tejido es la de regular el paso de sustancias hacia el interior. t Parénquima cortical: Está formado siempre por varias capas de células y ocupa el mayor volumen de la raíz. Su función es la del almacenamiento de reservas. t Epidermis: Es el tejido externo, por el que se absorben el agua y los nutrientes, principalmente a través de los
Explantos preparados.
Enraizamiento in Vitro En el caso del cultivo in Vitro se suele añadir una auxina al medio de enraizamiento. Normalmente se utilizan: ácido indolbutírico (IBA), ácido naftalenacético (NAA) o ácido indolacético (IAA), pero este último tiene una acción más débil y se descompone con la luz. Hay que tener en cuenta que estos compuestos son termolábiles, es decir, que se alteran con el calor, por lo que tendrán que introducirse después de la esterilización, una vez el medio se haya enfriado lo suficiente. Para evitar la introducción de patógenos en el medio estéril, deben aplicarse mediante microfiltración.
Caso práctico Hay que tener en cuenta que el material que vamos a enraizar procede de madres cultivadas ex Vitro, que poseen cutículas y estructuras lignificadas que impiden la infección de sus tejidos. No incluiremos
