INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CIUDAD ALTAMIRANO GRO.
ALUMNO:
YOLANDA ELIZABETH MORENO HERNANDEZ
NUMERO DE CONTROL:
08930254
MEDIOS DE CULTIVOS SINTÉTICOS Y NATURALES
INTRODUCCIÓN
El medio
de cultivo es la combinación sólida o líquida de nutrientes y agua. Usualmente
incluye sales inorgánicas, carbohidratos, vitaminas y aminoácidos. A
menudo se denomina Medio Basal y puede ser suplementado con algún regulador de
crecimiento y ocasionalmente con otras sustancias varias. ( Debergh, P. 1982)
El medio
MS, o de Murashige y Skoog (1962), es muy usado, particularmente si el objetivo es regenerar plantas; existen
numerosas variaciones comerciales de este medio. El medio B5 o de Gamborg et
al. (1968), o sus varios derivados, ha sido de un gran valor en el cultivo de células y
protoplastos, y también es utilizado eficazmente en regeneración de plantas. La
diferencia principal entre los medios MS y B5 es la menor concentración de
nitratos en B5. El medio de baja concentración de sales está especialmente
indicado para especies leñosas.
El uso
del medio para el enraizamiento es un asunto muy debatido, pues algunos autores
prefieren el medio sólido y otros el medio líquido; el medio liquido al menos
para las plantas leñosas han dado mejores resultados porque el mismo favorecen
la difusión de las exudaciones toxicas que producen las plantas en cultivo,
fundamentalmente los compuestos fenológicos permite una mayor aeración y una
mejor absorción de los nutrientes presentes en el medió. (García, 2000).
El medio
para el cultivo de raíces in vitro puede ser en forma liquida o sólida,
a merced del tipo de cultivo estando crecido para cualquier cultivo que
requiera que los tejidos o las células de la planta a ser crecidas en la
superficie del medio, debe ser salificado (mas concretamente llamado ¨ galled¨ agar producido de algas marinas, es
el tipo mas común del agente gelatinoso y es el ideal para estas aplicaciones.
(Gamborg, 1968).
COMPONENTES DEL MEDIO DE CULTIVO
Medio de
cultivo
El medio
de cultivo es la combinación sólida o líquida de nutrientes y agua. Usualmente
incluye sales inorgánicas, carbohidratos, vitaminas y aminoácidos. A
menudo se denomina Medio Basal y puede ser suplementado con algún regulador de
crecimiento y ocasionalmente con otras sustancias varias. ( Debergh, P. 1982)
El medio
MS, o de Murashige y Skoog (1962), es muy usado, particularmente si el objetivo es regenerar plantas; existen
numerosas variaciones comerciales de este medio. El medio B5 o de Gamborg et
al. (1968), o sus varios derivados, ha sido de un gran valor en el cultivo de células y
protoplastos, y también es utilizado eficazmente en regeneración de plantas. La
diferencia principal entre los medios MS y B5 es la menor concentración de
nitratos en B5. El medio de baja concentración de sales está especialmente
indicado para especies leñosas.
Componentes
minerales.
Los
componentes minerales esenciales para la vida de las plantas se dividen en:
Macro
elementos
Se
utilizan en grandes cantidades: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo,
azufre, potasio, calcio y magnesio.
Micro
elementos
Aunque
son necesarios en menor cantidad, juegan un papel esencial en los mecanismos
enzimáticos como activadores o constituyentes de las coenzimas.
Los
principales micro elementos son: hierro, cobre, zinc, manganeso, molibdeno,
cobalto y boro. Los microelementos resultan indispensables para el crecimiento,
intervienen como activadores de sistemas enzimáticos. Se suministran al
medio de cultivo bien con el objetivo de evitar cualquier carencia o se
utilizan a concentraciones mas elevadas con el objetivo de provocar una
activación del crecimiento.
Las
exigencias minerales varían con la especie, la naturaleza del tejido y su estado fisiológico, también varían con
el método de cultivo y el tipo de órgano génesis estudiado.
Murashige
y Skoog en (1962) propusieron un medio para la investigación del crecimiento óptimo de callos
de tabaco (Nicotina tabacum). Este
medio es netamente superior a los medios anteriormente usados para iniciar la
órgano génesis y, particularmente, para la neoformación de yemas. (Medio MS)
A partir
de estos resultados, el medio MS se ha empleado de una manera muy general para
todos los tipos de cultivo "in vitro". Además, puede afirmarse
que ha sido la utilización del medio MS junto con el empleo de fitohormonas apropiadas
(citoquininas y auxinas), lo que ha permitido el éxito de los trabajos sobre
órgano génesis en cultivo "in Vitro".
Componentes
orgánicos.
Dentro de
los componentes orgánicos de los medios de cultivo tenemos azúcares, vitaminas,
aminoácidos, productos orgánicos estimulantes y reguladores del crecimiento.
Azúcares.
Los
tejidos y células cultivadas "in vitro" son ampliamente
heterótrofos con respecto al carbono debido a la ausencia o insuficiencia de
asimilación clorofílica. Luego, resulta indispensable añadir azúcares a los
medios de cultivo, siendo los dos más utilizados la sacarosa y la glucosa.
La
concentración óptima del azúcar en los medios de cultivo varía
entre 20 – 80 g/L, en dependencia del tipo de cultivo, material vegetal, etc.
Los azúcares presentan una acción metabólica y energética.
Vitaminas.
Las
vitaminas favorecen el crecimiento de los tejidos en cultivos "in
vitro" y no se excluye que la falta de alguna de ellas pueda ser un
factor limitante de los fenómenos de organogénesis. (Dr. González, S )
El
compuesto que mas frecuentemente se añade a los medios de cultivo es el
mio-inositol, se emplea en concentraciones entre 50 – 500 mg/L y su efecto se
evidencia sobre la proliferación de tejidos y sobre la activación de la
organogénesis.
El ácido
ascórbico (1 – 10 mg/L) y el ácido cítrico (50 –100 mg/L) se utilizan en
ocasiones no como vitaminas sino como antioxidantes para evitar el oscurecimiento de
determinados tejidos.
Aminoácidos.
El aporte
de aminoácidos favorece la proliferación de callos, aunque cuando más se acude
a los mismos es en las experiencias sobre la órgano génesis y
en la
multiplicación vegetativa "in vitro". Las mezclas de
aminoácidos parecen también presentar efectos sinérgicos estimulando
fuertemente la proliferación de callos y la órgano génesis. Los efectos
obtenidos mediante el aporte de aminoácidos parecen muy variables según la especie y el tipo de
morfogénesis estudiada. Hasta el momento no es posible establecer una regla
general.
Reguladores
del crecimiento (fitohormonas).
Según
Drew, R.A. (2003): Los reguladores del crecimiento y el desarrollo de las plantas actualmente se
agrupan en cinco categorías: auxinas, giberalinas, citoquininas, ácido
abscísico y etileno. Además de estas sustancias naturales (reguladores
endógenos) existen numerosos productos de síntesis que pueden utilizarse como
reguladores del crecimiento en el cultivo "in vitro".
En los métodos de propagación "in
vitro" se emplean ampliamente las auxinas; en la órgano génesis y las
aplicaciones a la multiplicación vegetativa está ampliamente ligada a la
utilización conjunta de auxinas y citoquininas. La importancia de las
giberalinas en cultivo "in Vitro" está mucho más restringida.
El ABA
(ácido abscísico) y los compuestos que desprenden etileno se utilizan con menor
frecuencia en casos más específicos. aminopurina o N6-benciladenina).
Recientemente se ha descrito que la N-6- bencil aminopurina (BAP) o
N6-benciladenina (BA) ha sido aislada de plantas y constituye también una
citoquinina natural. En cultivos de tejidos, el BAP y las citoquininas
sintéticas Kinetina y TDZ (thidiazuron) son las más frecuentemente usadas.
Las
citóquininas estimulan la división celular (cariocinesis) en cultivo de tejidos
vegetales y tienen un efecto sinérgico en este sentido con las auxinas. Se han
reportado otros efectos de las citoquininas, por ejemplo: estimulan el
alargamiento celular de discos de hojas etioladas; inducen la formación de
órganos en una gran variedad de cultivos de tejidos "in Vitro"
(morfogénesis); controlan la formación de proplastidios en cloroplastos;
mantienen la maquinaria de síntesis de proteínas mediante la regulación de la
síntesis del RNA; retrasan la senescencia; etc.
Las
citóquininas que se usan con mayor frecuencia en los medios de cultivo son: la
kinetina (KIN), la 6-bencil aminopurina (BAP), la 2-isopenteniladenina (IP) y la zeatina. El BAP se emplea
con frecuencia debido a su gran actividad y su bajo costo. Generalmente las citoquininas
se evitan o se emplean en dosis muy débiles en los medios de enraizamiento
porque presentan un efecto inhibidor sobre la rizogénesis.
Los
aspectos relacionados con la luz que son importantes en los cultivos "in
Vitro" son: La cantidad de luz: (irradiación) y la calidad de la luz:( espectro).
La
alternancia de los ciclos de luz con los de oscuridad: (El foto período).
Considerando estos aspectos, los tubos con los meristemos se ponen bajo luz
fluorescente (en general de 1,000 a 3,000 Kw./m2) - en ocasiones es necesario
utilizar una irradiación menor en los primeros días después del aislamiento-
bajo un foto período de 14-16 horas y a una temperatura de 23-25ºC para el desarrollo
adecuado de las Vitro plantas.( Pérez L. 1992)
El
cultivo in vitro se realiza dentro de espacios denominados cámaras de cultivo,
diseñados para permitir el control del ambiente físico al que será expuesto el
cultivo. Determinar la temperatura óptima de crecimiento para cada cultivo in
vitro puede ser un proceso muy laborioso que, además, exige gran cantidad
de cámaras de cultivo reguladas de forma diferente.
Afortunadamente,
y para la mayoría de situaciones, se pueden obtener resultados satisfactorios
con temperaturas de incubación que oscilan entre los 20 y 280C.
Así,
temperaturas bajas (del orden de 4--50C) permiten superar los periodos de
dormición de algunas leñosas y la conservación prolongada de determinados
cultivos "in vitro" mientras que una temperatura constante de 200 C
induce la formación de raíces en la mayoría de coníferas. (Grattopaglia, D y
Machado, M.A. 1990)
La luz,
definida como una forma de energía radiante que se nos manifiesta mediante la
visión es, en realidad, parte de un fenómeno físico más amplio: la energía
radiante (radiación), que puede ser descrito según
dos modelos diferentes:
el modelo ondulatorio (radiaciónelectromagnética) y el
modelo corpuscular.
La luz es
uno de los factores principales que determinan el desarrollo de los organismos
autótrofos, en ello radica la importancia de controlar el factor luz en los
cultivos in vitro. Fenómenos propios del desarrollo de las plantas
(germinación, floración, tuberización,...) pueden ser activados por el número
de horas diarias de luz que recibe la planta. De forma análoga, el número de
horas de luz que recibe el explante cultivado in vitro puede afectar a
su desarrollo. En general, el mejor foto período in vitro. (Crops
Research Institute (CRI). 1995).
MEDIOS DE CULTIVO DEFINIDOS
Los medios de cultivo se definen principalmente por sus cualidades químicas, esto es, su composición; también deben definirse por sus cualidades físicas, tales como estado, salinidad, etc.
La mayoría de los medios que se utilizan tienen el nombre dado por quien los formuló; Otros surgen de modificaciones sobre los medios genéricos, que son los mas conocidos. Entre los primeros podemos citar:
| Compuestos | Degradación por el calor | Referencias |
| ABA | Ligera | Catálogo Sigma |
| Sulfato de adenina | Liau y Boll,1970 | |
| Ácido L-ascórbico | Catálogo Sigma | |
| L-asparagina | Liau y Boll, 1970 | |
| Pantotenato cálcico | Alta | Dodds y Roberts, 1982; Catálogo Sigma |
| Ácido trans-cinámico | Catálogo Sigma | |
| Cisteina | Butenko, 1964 | |
| Benziladenina ribósido | Catálogo Sigma | |
| Cloruro de colina | Liau y Boll, 1970 | |
| Ácido fólico | Liau y Boll, 1970 | |
| Fructosa | Substancias inhibidoras | Stehsel y Caplin, 1969 |
| Ácido geberélico | Ligera | Butenko, 1964; Watson y Haperin, 1981 |
| L- glutamina | Alta | Liau y Boll, 1970; Thompson et al. 1977 |
| IAA | Degradación de un 40% en 20 minutos de autoclavado | Nissen y Sutter, 1988; Catálogo Sigma |
| IAA-L-alanina | Ligera | Pence y Caruso, 1984; Catálogo Sigma |
| IAA- L-ácido aspártico | Pronunciada | Pence y Caruso, 1984; Catálogo Sigma |
| IAA-glicina | Ligera | Pence y Caruso, 1984; Catálogo Sigma |
| IAA-L-fenilalanina | Ligera | Pence y Caruso, 1984; Catálogo Sigma |
| IBA | Degradación de un 20% en 20 minutos de autoclavado | Nissen y Sutter, 1988; Catálogo Sigma |
| Kinetina | Ligera | Catálogo Sigma |
| Extracto de malta | Substancias inhibidoras | Solomon, 1950 |
| Nicotinamida | Liau y Boll, 1970 | |
| Ácido nicotínico | Liau y Boll, 1970 | |
| N,N'-dimetilurea | Total | Schmitz y Skoog, 1970 |
| Ácido pantoténico | Alta | Dodds y Roberts, 1982; Catálogo Sigma |
| PBA | Ligera | Catálogo Sigma |
| Phloridzina | Krikorian et al. 1982 | |
| Piridoxina | Ligera | Singh y Krikorian, 1981 |
| Riboflavina | Liau y Boll, 1970; Catálogo Sigma | |
| 2-iP | Ligera | Catálogo Sigma |
| 2-iP ribósido | Catálogo Sigma | |
| Tiamina | Alta a pH >5.5 | Linsmaier y Skoog, 1965; Liau y Boll, 1970 |
| L-triptófano | Butenko, 1964; Catálogo Sigma | |
| Urea | Liau y Boll, 1970; Peters y Mayne, 1974 | |
| Zeatina | Ligera | Catálogo Sigma |
MEDIOS DE CULTIVO INDEFINIDOS
Principales
sustancias promotoras del crecimiento de naturaleza completamente indefinida.
- Agua de coco:
- Jugos de frutas y hortalizas
(plátano y tomate).
- Extractos de levaduras,
malta y tubérculos de papa.
- Endospermo líquido de Zea
mays.
- Caseína hidrolizada.
BIBLIOGRAFIA
http://cv.udl.cat/cursos/76304/t5/t5.htm
Vickery, A R. (1994)" Aloe" En: G. Davidse, M. Sousa y A
Chater (ed.) Flora mesoamericana. Vol. VI. UNAM, Missoury Botanical
Garden, the Natural History Museum. México. pág. 31.
White, P. R. (1934). Potentially unlimited growth of excised tomato root
tips. a liquid medium. Plant
Physiology. 9: pág. 585-600.
Yaron, A. (1995). Characterization of Aloe Vera gel before and after
auto degradation, and stabilization of the natural fresh gel. Phototherapy
Research, 7: Special Tissue, pág.11-513.
Y las demás citas? Sólo tienes 3 de varios autores que citaste...
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