Estrategia de conservación de plantas.
La criopreservación de plantas es una estrategia de conservación de recursos genéticos que permite almacenar indefinidamente en nitrógeno líquido material vegetal, como semillas, polen, puntas de brotes o yemas latentes. [1] Después de la descongelación, estos recursos genéticos pueden regenerarse en plantas y utilizarse en el campo. Si bien esta estrategia de conservación mediante 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 bananos y plátanos cultivados [4] o 3) cultivos que se propagan clonalmente, como la yuca y la batata. [5]
Historia
La historia de la criopreservación de plantas comenzó en 1965 cuando Hirai estaba estudiando las actividades biológicas que ocurrían cuando se congelaban muestras biológicas. [1] Tres años más tarde, se realizó el primer intento exitoso de criopreservar células de callo . [1] En los años siguientes, se desarrollaron nuevos métodos de criopreservación, como la inmersión directa, la congelación lenta y la vitrificación, además de aplicarse a cada vez más especies de plantas y tejidos vegetales.
Métodos
- Inmersión directa . Se trata de la inmersión del material vegetal directamente en nitrógeno líquido o después de su desecación. Esto se hace a menudo con semillas (ortodoxas) que ya tienen un bajo contenido de humedad o polen. [6] Este método no se puede utilizar con tejidos que contengan mucha agua o sean sensibles a la deshidratación.
- Congelación lenta . Este método se basa en el mecanismo de deshidratación por congelación para extraer agua de las células y así evitar la formación de hielo en la célula. [7]
- Vitrificación. Al congelarse a un ritmo ultrarrápido y utilizar la deshidratación osmótica, el agua que aún está presente en la célula no podrá formar cristales y formará parte de una solución vitrificada o similar al vidrio. [8] Este método se puede dividir en diferentes variantes, por ejemplo, vitrificación por gotas, deshidratación por encapsulación y vitrificación en placa.
Obstáculos y limitaciones
Aparte 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. [8] [5] Esta diferencia parece estar relacionada con la resistencia a la sequía de los diferentes cultivares dentro de la especie. [8] [9] 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] [10]
Organizaciones que confían en la criopreservación de plantas
Referencias
- ^ abc Reed BM (1 de agosto de 2017). "Crioconservación de plantas: un requisito continuo para la seguridad alimentaria y de los ecosistemas". Biología celular y del desarrollo in vitro: plantas . 53 (4): 285–288. doi : 10.1007/s11627-017-9851-4 . ISSN 1475-2689. S2CID 32177737.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ Panis B, Swennen R (1995). "Crioconservación de germoplasma de banano y plátano (especie Musa)". Criopreservación de Germoplasma Vegetal I. Biotecnología en Agricultura y Silvicultura. vol. 32. Berlín, Heidelberg: Springer Berlín Heidelberg. págs. 381–397. doi :10.1007/978-3-662-03096-7_27. ISBN 978-3-642-08184-2.
- ^ 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". Informes científicos . 10 (1): 14674. Código bibliográfico : 2020NatSR..1014674W. doi :10.1038/s41598-020-70869-3. PMC 7477159 . PMID 32895398.
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- ^ 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.
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- ^ Escobar RH, Mafla G, Roca WM (abril de 1997). "Una metodología para la recuperación de plantas de yuca a partir de puntas de brotes mantenidas en nitrógeno líquido". Informes de células vegetales . 16 (7): 474–478. doi :10.1007/s002990050263. PMID 30727635.
- ^ 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
