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Criopreservación de plantas

La criopreservación de plantas es una estrategia de conservación de recursos genéticos que permite almacenar material vegetal, como semillas, polen, puntas de brotes o brotes latentes, indefinidamente en nitrógeno líquido. [1] Después de la descongelación, estos recursos genéticos pueden regenerarse en plantas y usarse en el campo. Si bien esta estrategia de conservación por criopreservación se puede utilizar en todas las plantas, a menudo solo se utiliza en determinadas circunstancias: 1) cultivos con semillas recalcitrantes , por ejemplo, aguacate [2], coco [3] 2) cultivos sin semillas como banano y plátanos cultivados [4] o 3) cultivos que se propagan clonalmente como yuca, papa, ajo y batata. [5] [6]

Historia

La historia de la criopreservación de plantas comenzó en 1965, cuando Hirai estudiaba las actividades biológicas que se llevaban a cabo cuando se congelaban muestras biológicas. [1] Tres años después, se produjo el primer intento exitoso de criopreservar células de callos . [1] En los años siguientes, se desarrollaron nuevos métodos de criopreservación, como la inmersión directa, la congelación lenta y la vitrificación, y se aplicaron a cada vez más especies de plantas y tejidos vegetales. [7]

Métodos

Obstáculos y limitaciones

Además de los desafíos que implica la criopreservación en general, un obstáculo importante, al desarrollar protocolos de criopreservación para el almacenamiento de germoplasma vegetal, es que las plantas dentro de una especie pueden tener una tolerancia diferente a la criopreservación. [10] [5] Esta diferencia parece estar relacionada con la resistencia a la sequía de los diferentes cultivares dentro de la especie. [10] [13] Incluso dentro de la propia planta puede haber diferencias notables dependiendo del tejido que se utilice, ya que tanto la estructura como la composición juegan un papel importante durante la criopreservación. [5] [14]

Organizaciones que confían en la criopreservación de plantas

Referencias

  1. ^ abc Reed BM (1 de agosto de 2017). "Crioconservación de plantas: un requisito permanente para la seguridad alimentaria y de los ecosistemas". Biología celular y del desarrollo in vitro - Planta . 53 (4): 285–288. doi : 10.1007/s11627-017-9851-4 . ISSN  1475-2689. S2CID  32177737.
  2. ^ O'Brien C, Hiti-Bandaralage JC, Folgado R, Lahmeyer S, Hayward A, Mitter N (2020). "Desarrollo de un protocolo de criopreservación de puntas de brotes apicales de aguacate (Persea americana Mill.) utilizando diferentes antioxidantes". Acta Horticulturae (1285): 15–22. doi :10.17660/ActaHortic.2020.1285.3. ISSN  0567-7572. S2CID  226751510.
  3. ^ Sopade PA, Samosir YM, Rival A, Adkins SW (diciembre de 2010). "La deshidratación mejora la criopreservación del coco (Cocos nucifera L.)". Criobiología . 61 (3): 289–96. doi :10.1016/j.cryobiol.2010.09.007. PMID  20959171.
  4. ^ Panis B, Swennen R (1995). "Crioconservación de germoplasma de banano y plátano (especie Musa)". Crioconservación de germoplasma vegetal I. Biotecnología en agricultura y silvicultura. Vol. 32. Berlín, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. págs. 381–397. doi :10.1007/978-3-662-03096-7_27. ISBN 978-3-642-08184-2.
  5. ^ abc Wilms H, Fanega Sleziak N, Van der Auweraer M, Brands M, Verleije M, Hardeman D, et al. (7 de septiembre de 2020). "Desarrollo de un protocolo de criopreservación rápido y fácil de usar para recursos genéticos de batata". Scientific Reports . 10 (1): 14674. Bibcode :2020NatSR..1014674W. doi :10.1038/s41598-020-70869-3. PMC 7477159 . PMID  32895398. 
  6. ^ Zimnoch-Guzowska E., Chmielarz P., Wawrzyniak MK, Plitta-Michalak BP, Michalak M., Pałucka M., Wasileńczyk U., Kosek P., Kulus D., Rucińska A., Mikuła A., 2022. Polaco Criobancos: investigación y conservación de recursos fitogenéticos. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 91: 9121. https://doi.org/10.5586/asbp.9121
  7. ^ Kulus D., Zalewska M., 2014. La criopreservación como herramienta utilizada en el almacenamiento a largo plazo de especies ornamentales: una revisión. Scientia Horticulturae 168: 88-107. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2014.01.014
  8. ^ da Silva RL, de Souza EH, de Jesus Vieira L, Pelacani CR, Souza FV (17 de mayo de 2017). "Crioconservación de polen de accesiones de piña silvestre". Scientia Horticulturae . 219 : 326–334. doi :10.1016/j.scienta.2017.03.022. ISSN  0304-4238.
  9. ^ Kartha KK (1982). Respuestas de crecimiento in vitro y regeneración de plantas a partir de meristemas criopreservados de yuca (Manihot esculenta Crantz)*). Casilla de Correos 209, Corrientes (3400) Argentina.: Facultad de Ciencias Agrarias, Instituto de Botánica del Nordeste. OCLC  709654438.{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: ubicación ( enlace )
  10. ^ abc Panis B, Piette B, Swennen R (1 de enero de 2005). "Vitrificación de meristemos apicales mediante gotitas: un protocolo de criopreservación aplicable a todas las musáceas". Plant Science . 168 (1): 45–55. doi :10.1016/j.plantsci.2004.07.022. ISSN  0168-9452.
  11. ^ Kulus, D., Rewers, M., Serocka, M. et al. La criopreservación por encapsulación-deshidratación afecta el crecimiento vegetativo del crisantemo pero no altera su estructura quimérica. Plant Cell Tiss Organ Cult 138, 153–166 (2019). https://doi.org/10.1007/s11240-019-01614-6
  12. ^ Kulus, D. Criopreservación de las puntas de los brotes de Lamprocapnos spectabilis (L.) Fukuhara mediante diferentes enfoques y evaluación de la estabilidad a nivel molecular, bioquímico y de la arquitectura vegetal. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 3901. https://doi.org/10.3390/ijms21113901
  13. ^ Escobar RH, Mafla G, Roca WM (abril de 1997). "Una metodología para recuperar plantas de yuca a partir de puntas de brotes mantenidas en nitrógeno líquido". Plant Cell Reports . 16 (7): 474–478. doi :10.1007/s002990050263. PMID  30727635.
  14. ^ Hu, Chun (2015), Liu, Yanze; Wang, Zhimin; Zhang, Junzeng (eds.), "Chrysanthemum morifolium Ramat 菊花 (Juhua, Florists Chrysanthemum)", Hierbas dietéticas chinas: química, farmacología y evidencia clínica , Viena: Springer, págs. 681–691, doi :10.1007/978-3- 211-99448-1_77, ISBN 978-3-211-99448-1, consultado el 3 de noviembre de 2020