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¿Los pimientos de la misma planta son genéticamente idénticos?

¿Los pimientos de la misma planta son genéticamente idénticos?


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Soy un entusiasta del cultivo de pimientos picantes y en un cruce súper picante desconocido hay una variación significativa en el tamaño y la forma de las vainas.

¿Qué causa una variación significativa de la forma y el tamaño de las vainas en la misma planta? ¿Factores medioambientales? ¿Genotipo / factores genéticos?

Además, ¿qué es un fenotipo de pimiento picante? ¿Qué hace que un fenotipo sea un fenotipo?

¡Apreciamos cualquier aporte!


Además, ¿qué es un fenotipo de pimiento picante? ¿Qué hace que un fenotipo sea un fenotipo?

Los fenotipos son las características cuantitativas o cualitativas que surgen de la interacción de la genética de un organismo con el medio ambiente. Para las plantas de pimiento, la altura es un fenotipo, al igual que el color de las hojas, el peso promedio de la fruta y casi todas las demás características que se pueden medir. La concentración de capsaicina (masa de capsaicina por unidad de masa de fruta) es un fenotipo que es relevante para los entusiastas del pimiento picante.

¿Qué causa una variación significativa de la forma y el tamaño de las vainas en la misma planta? ¿Factores medioambientales? ¿Genotipo / factores genéticos?

Es dificil saberlo. Podría haber un componente genético que resulte en una distribución no equitativa de recursos a frutos individuales durante el desarrollo de la planta. Podría haber factores ambientales que determinen por qué una fruta es más grande que otra, tal vez la fruta más grande se desarrolló durante una época en que el agua y la luz solar eran abundantes para la planta.

¿Los pimientos de la misma planta son genéticamente idénticos?

Vea esta excelente respuesta dada por mgkrebbs a la pregunta ¿Las semillas de una sola fruta de pimiento son genéticamente idénticas?


No somos dos iguales, ni siquiera los gemelos idénticos: identificación de los determinantes genéticos de la esquizofrenia

Al igual que los copos de nieve, no hay dos personas iguales, incluso si son gemelos idénticos, según una nueva investigación genética de la Universidad de Western Ontario. El genetista molecular Shiva Singh ha estado trabajando con el psiquiatra Dr. Richard O'Reilly para determinar la secuenciación genética de la esquizofrenia utilizando gemelos idénticos o monocigóticos.

El estudio se publica en el Más uno.

Singh observó alrededor de un millón de marcadores de gemelos idénticos (y sus dos padres) donde solo uno de los gemelos tenía esquizofrenia. "La característica más informativa de la esquizofrenia es que a veces es hereditaria. Entonces, por ejemplo, el riesgo de desarrollar esquizofrenia es mucho mayor si su hermano, hermana, madre o padre tienen la enfermedad", dice Singh, señalando en general alrededor del uno por ciento de la población padece esquizofrenia. "Comenzamos con la creencia de que los gemelos monocigóticos son genéticamente idénticos, por lo que si un miembro de gemelos idénticos tiene esquizofrenia, entonces el riesgo para el otro gemelo debería ser del 100 por ciento, si todo se debe a los genes. Sin embargo, los estudios realizados a lo largo de los años han demostrado que el riesgo de la enfermedad en ambos gemelos es sólo del 50 por ciento ". Eso significa que los gemelos no son genéticamente idénticos o la enfermedad familiar implica efectos no genéticos (aleatorios).

Singh y su equipo han demostrado ahora que los gemelos monocigóticos no son genéticamente idénticos. "Entonces, si la esquizofrenia está en los genes, entonces la diferencia en la composición genética de los gemelos monocigóticos, con un solo gemelo con enfermedad, debe tener algo que ver con la enfermedad". Singh descubrió que alrededor del 12 por ciento del ADN puede variar entre individuos. "Las células se dividen a medida que nos desarrollamos y nos diferenciamos. Más importante aún, estas células pueden perder o adquirir ADN adicional. El genoma no es estático".

El Dr. O'Reilly espera que esta investigación conduzca a una mejor comprensión y mejores tratamientos para la esquizofrenia. "Si tuviéramos una prueba genética para la esquizofrenia, podría aplicarse temprano en la enfermedad cuando es difícil hacer ese diagnóstico", dice el Dr. O'Reilly.

La investigación fue financiada a través de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud, la Fundación de Salud Mental de Ontario y la Sociedad de Esquizofrenia de Ontario.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Western Ontario. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.


¿Qué tipo de semilla vegetal debería elegir?

¿Cómo puede estar seguro de que las semillas de hortalizas híbridas que cultiva no están modificadas genéticamente y son malas para usted? ¿Sería mejor que se apegara a las verduras tradicionales o también podrían modificarse? Aquí hay un desglose de lo que obtiene de cada tipo de semilla.

Verduras Heirloom

Las verduras de la herencia no son una especie especial de plantas. El término verdura reliquia se usa para describir cualquier tipo de semilla vegetal que se haya guardado y cultivado durante un período de años y que sea transmitido por el jardinero que la conservó. Tiene una especie de procedencia. Para poder ser salvadas, todas las semillas de la herencia deben ser de polinización abierta, de modo que se conviertan en semillas.

Las plantas de polinización abierta (o OP) son simplemente variedades que son capaces de producir semillas que producirán plántulas al igual que la planta madre. Las plantas híbridas no hacen esto.

Hortalizas Híbridas

Los fitomejoradores cruzan tipos de plantas compatibles en un esfuerzo por crear una planta con las mejores características de ambos padres. Estos se llaman híbridos y muchas de las plantas modernas son el resultado de estos cruces.

Si bien las plantas pueden polinizar de forma cruzada en la naturaleza y los híbridos seleccionados y cultivados repetidamente pueden eventualmente estabilizarse y volverse de polinización abierta, la mayoría de las semillas híbridas son cruces relativamente nuevos y las semillas de estos híbridos no producirán plantas con cualidades idénticas.

Por ejemplo, cada año se ofrecen nuevas variedades de tomates híbridos. Puede verlos etiquetados como híbridos o F1 también conocido como la primera generación filial (híbrido de primera generación) o F2 también conocido como la segunda generación filial. Estos pueden eventualmente estabilizarse, pero por el momento, un tomate como el popular 'Early Girl' no produce semillas que tengan de manera confiable las características esperadas en un tomate 'Early Girl'. Las semillas de plantas hibridadas tienden a volver a las cualidades de los padres, por lo que los tomates cultivados a partir de semillas guardadas de sus tomates 'Early Girl' aún pueden ser sabrosos, pero no tan temprano.

Cualquiera puede seleccionar y eventualmente estabilizar su propia semilla o incluso hibridar nuevas plantas, pero las compañías de plantas y semillas han comenzado recientemente a patentar sus cruces para que solo tengan derecho a reproducir los híbridos que han desarrollado.


¿Qué tipos de plantas se pueden cruzar?

Por lo general, se pueden cruzar dos plantas cualesquiera del mismo género. Al criar plantas, los productores suelen cruzar dos especies que están dentro del mismo género. Por ejemplo, el muy famoso Ghost Pepper nació de un cruce entre Capsicum chinense y Capsicum frutescens, dos especies de pimiento que pertenecen al mismo género, Capsicum.

Las posibilidades son efectivamente infinitas. Simplemente tome la familia de plantas Orchidaceae (Orquídeas). Hay más de 28.000 variedades aceptadas de especies de orquídeas y contando. La variedad es realmente asombrosa para una sola familia de plantas.

Por lo tanto, si es un jardinero aventurero, es posible que tenga interés en cruzar dos de sus propias variedades de plantas favoritas.


Algunos gemelos idénticos no tienen ADN idéntico

Se pensaba que los gemelos idénticos eran genéticamente iguales, pero un nuevo estudio encuentra que no siempre es así.

Kumacore / Getty Images Plus

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7 de enero de 2021 a las 12:22 pm

Después de todo, es posible que los gemelos idénticos no sean copias al carbón a nivel del ADN.

En promedio, los gemelos idénticos difieren en 5.2 cambios genéticos, informan los investigadores el 7 de enero en Genética de la naturaleza. El hallazgo es importante porque los gemelos idénticos, también llamados gemelos monocigóticos porque provienen de un solo óvulo fertilizado, a menudo se estudian para determinar si rasgos, enfermedades o afecciones particulares son el resultado de la genética o de las influencias ambientales. Se pensaba que los gemelos idénticos eran genéticamente iguales, por lo que se consideró que las diferencias en su salud eran producto de su entorno. El nuevo hallazgo sugiere que algunos cambios genéticos también podrían explicar las diferencias entre gemelos.

Investigadores en Islandia descifraron la composición genética completa, o genoma, de 381 pares de gemelos idénticos. De esos, 38 pares eran duplicados genéticos entre sí, pero la mayoría tenían algunas diferencias en el ADN que probablemente surgieron muy temprano en el desarrollo, ya sea justo antes de que un embrión se divida para formar dos o poco después de la separación. Algunos de los gemelos tenían muchas diferencias genéticas, incluidas 39 parejas que tenían más de 100 cambios entre los gemelos.

Los patrones de mutaciones entre los gemelos sugieren que los embriones no se dividen perfectamente cuando se forman los gemelos, sugieren los hallazgos. Algunos gemelos pueden surgir cuando una sola célula o un pequeño grupo de células se separa del embrión. La cantidad de células de las que se origina un gemelo puede determinar qué tan genéticamente diferentes son de su gemelo, con divisiones más desiguales del embrión que conducen a un mayor número de diferencias entre los gemelos.

Preguntas o comentarios en este articulo? Envíenos un correo electrónico a [email protected]

Una versión de este artículo aparece en la edición del 30 de enero de 2021 de Noticias de ciencia.

Citas

H. Jonsson et al. Diferencias entre los genomas de la línea germinal de gemelos monocigóticos. Genética de la naturaleza. Publicado en línea el 7 de enero de 2021. doi: 10.1038 / s41588-020-00755-1.


Métodos naturales y artificiales de reproducción asexual en plantas

Las plantas pueden someterse a métodos naturales de reproducción asexual, realizados por la propia planta, o métodos artificiales, ayudados por humanos.

Objetivos de aprendizaje

Distinguir entre métodos naturales y artificiales de reproducción asexual en plantas.

Conclusiones clave

Puntos clave

  • En la reproducción asexual natural, las raíces pueden dar lugar a nuevas plantas, o las plantas pueden propagarse mediante brotes o esquejes.
  • En el injerto, parte de una planta se une al sistema de raíces de otra planta, las dos se unen para formar una nueva planta que contiene las raíces de una y la estructura del tallo y la hoja de la otra.
  • El corte es el proceso en el que el tallo de una planta se coloca en suelo húmedo o agua para generar un nuevo sistema de raíces.
  • En las capas, parte del tallo de la planta se dobla hacia abajo y se cubre con tierra, este tallo puede generar un nuevo sistema de raíces y, por lo tanto, una planta completamente nueva.
  • La micropropagación es el proceso en el que parte de una planta se coloca en un medio de cultivo vegetal y se le proporciona todas las hormonas y nutrientes que necesita para generar nuevas plantas.
  • Cuando parte de una planta se coloca en un medio de cultivo vegetal y se le proporciona todas las hormonas y nutrientes que necesita, puede generar nuevas plantas, esto se conoce como micropropagación.

Términos clave

  • capas: un método de propagación de plantas en el que un tallo doblado se cubre con tierra para generar nuevas raíces
  • injerto: proceso de unir parte de un tallo de una planta a la raíz de otra planta
  • micropropagación: práctica de multiplicar rápidamente material vegetal para producir una gran cantidad de plantas de progenie utilizando métodos de cultivo de tejidos vegetales
  • corte: colocar parte de un tallo que contiene nudos o entrenudos en agua o suelo húmedo para producir nuevas plantas

Métodos naturales de reproducción asexual

Los métodos naturales de reproducción asexual incluyen estrategias que las plantas han desarrollado para autopropagarse. Muchas plantas, como el jengibre, la cebolla, los gladiolos y la dalia, continúan creciendo a partir de los brotes que están presentes en la superficie del tallo. En algunas plantas, como la batata, las raíces adventicias o corredores (estolones) pueden dar lugar a nuevas plantas. En Bryophyllum y kalanchoe, las hojas tienen pequeños brotes en sus márgenes. Cuando estos se desprenden de la planta, se convierten en plantas independientes y también pueden comenzar a convertirse en plantas independientes si la hoja toca el suelo. Algunas plantas se pueden propagar solo mediante esquejes.

Corredores: reproducción asexual: Un estolón, o corredor, es un tallo que corre por el suelo. En los nudos, forma raíces y brotes adventicios que crecen hasta convertirse en una nueva planta.

Métodos artificiales de reproducción asexual

Los métodos artificiales de reproducción asexual se emplean con frecuencia para dar lugar a plantas nuevas y, a veces, novedosas. Incluyen injerto, corte, estratificación y micropropagación.

Injerto

El injerto se ha utilizado durante mucho tiempo para producir nuevas variedades de rosas, especies de cítricos y otras plantas. En el injerto, se utilizan dos especies de plantas: parte del tallo de la planta deseable se injerta en una planta enraizada llamada stock. La parte que se injerta o adhiere se llama vástago. Ambos se cortan en un ángulo oblicuo (cualquier ángulo que no sea recto), se colocan en estrecho contacto entre sí y luego se mantienen juntos. Hacer coincidir estas dos superficies lo más cerca posible es extremadamente importante porque mantendrán la planta unida. Los sistemas vasculares de las dos plantas crecen y se fusionan, formando un injerto. Después de un período de tiempo, el vástago comienza a producir brotes, que eventualmente dan flores y frutos. El injerto se utiliza mucho en la viticultura (cultivo de la uva) y la industria de los cítricos. Los vástagos capaces de producir una variedad de fruta en particular se injertan en raíces con resistencia específica a las enfermedades.

Injerto: El injerto es un método artificial de reproducción asexual que se utiliza para producir plantas que combinan características favorables del tallo con características favorables de las raíces. El tallo de la planta que se va a injertar se conoce como vástago y la raíz se llama cepa.

Corte

Las plantas como el coleo y la planta del dinero se propagan a través de esquejes de tallo donde una parte del tallo que contiene los nudos y los entrenudos se coloca en suelo húmedo y se deja enraizar. En algunas especies, los tallos pueden comenzar a producir una raíz incluso cuando se colocan solo en agua. Por ejemplo, las hojas de la violeta africana se enraizarán si se mantienen intactas en el agua durante varias semanas.

Capas

La estratificación es un método en el que un tallo unido a la planta se dobla y se cubre con tierra. Los tallos jóvenes que se pueden doblar fácilmente sin ningún daño son la planta preferida para este método. El jazmín y la buganvilla (flor de papel) se pueden propagar de esta manera. En algunas plantas, se emplea una forma modificada de estratificación conocida como estratificación por aire. Se quita una porción de la corteza o la cubierta más externa del tallo y se cubre con musgo, que luego se pega con cinta adhesiva. Algunos jardineros también aplican la hormona de enraizamiento. Después de un tiempo, aparecerán raíces, esta porción de la planta se puede quitar y trasplantar a una maceta separada.

Capas: En las capas, se entierra una parte del tallo para que forme una nueva planta.

Micropropagación

La micropropagación (también llamada cultivo de tejidos vegetales) es un método para propagar una gran cantidad de plantas de una sola planta en poco tiempo en condiciones de laboratorio. Este método permite la propagación de especies raras en peligro de extinción que pueden ser difíciles de cultivar en condiciones naturales, son económicamente importantes o tienen demanda como plantas libres de enfermedades.

Para iniciar el cultivo de tejido vegetal, se puede utilizar una parte de la planta, como un tallo, una hoja, un embrión, una antera o una semilla. El material vegetal se esteriliza completamente mediante una combinación de tratamientos químicos estandarizados para esa especie. En condiciones estériles, el material vegetal se coloca en un medio de cultivo de tejido vegetal que contiene todos los minerales, vitaminas y hormonas requeridas por la planta. La parte de la planta a menudo da lugar a una masa indiferenciada, conocida como callo, de la cual, después de un período de tiempo, comienzan a crecer plántulas individuales. Estos se pueden separar; primero se cultivan en condiciones de invernadero antes de pasar a condiciones de campo.


Un helecho doméstico popular puede ser la primera planta eusocial conocida

Una colonia salvaje de helechos cuerno de ciervo parece demostrar una división del trabajo, lo que implica una organización social compleja. Crédito de la imagen: Ian Hutton.

Los helechos cuerno de ciervo son plantas de interior populares, luciendo frondas largas en forma de cuerno que sobresalen de una base marrón de papel de seda. También pueden ser el primer ejemplo conocido de una planta que exhibe un tipo de organización social, es decir, la primera planta que se cree que es eusocial.

En los bosques secos de la isla de Lord Howe en el mar de Tasmania, los cuernos de ciervo salvajes crecen en colonias que se aferran a los troncos de los árboles. Un estudio reciente en Ecología encuentra que los nidos de estos helechos posiblemente comparten características con los de las hormigas o termitas; están compuestos por individuos estrechamente relacionados que forman castas morfológicamente distintas con roles diferentes. Todos los ejemplos anteriores de eusocialidad están en animales. “Las plantas estaban completamente fuera del radar”, dice el coautor K.C. Burns, biólogo evolutivo de la Universidad Victoria de Wellington, Nueva Zelanda. Encontrar un ejemplo putativo de un helecho eusocial rompe la noción de que los animales son de alguna manera más complejos socialmente, dice, y sugiere que "el camino hacia la eusocialidad está abierto tanto para plantas como para animales".

Burns notó las colonias de helechos mientras caminaba por los bosques secos tropicales atrofiados de la isla Lord Howe, donde los árboles son bajos y las epífitas arbóreas crecen a la altura de los ojos. Cada helecho tenía dos tipos de hojas. Las hojas de las tiras se destacan, creciendo largas y verdes desde el centro de cada planta individual. Las frondas del nido, por el contrario, son redondas y planas, extendiéndose como panqueques verdes desde el centro de cada planta, las frondas se vuelven seneses para formar la base de papel tisú.

Los helechos que crecen en la parte superior de una colonia tienen hojas de tiras verticales, con forma de canalones de lluvia que canalizan el agua y los nutrientes hacia el núcleo del grupo. Las hojas de sus nidos son cerosas y parecen desviar el agua y la hojarasca hacia el nido de abajo. Los helechos que se encuentran más abajo en la colonia tienen hojas de tiras que cuelgan flojas hacia el suelo y hojas de nido que son circulares y esponjosas.

Cuando Burns cuantificó la absorbencia de las hojas de los nidos de 10 colonias diferentes, descubrió que las que crecían en la parte inferior tenían un tejido más grueso y absorbente que las que crecían en la parte superior. "Es tan claro como la nariz en tu cara que están subdividiendo el trabajo", dice Burns. "[Los helechos] en la parte superior parecen ser captadores de agua y los de abajo parecen almacenar agua".

Es más, cuando tomó muestras al azar de cinco helechos individuales en 10 colonias, Burns descubrió que el número de frondas reproductivas aumentaba con la altura de la colonia, y el 40% por ciento de los helechos no se reproducían en absoluto. La división reproductiva del trabajo — típicamente una reina reproductora y trabajadores y soldados no reproductivos — es un criterio clásico para la eusocialidad. El análisis de ADN de las 10 colonias de helechos confirmó que la mayoría contenía individuos genéticamente idénticos, aunque dos nidos tenían más de un genotipo.

La eusocialidad normalmente requiere otras dos condiciones. Una es la superposición de generaciones, lo que significa que una generación coexiste con la siguiente. El otro es el cuidado cooperativo de la cría, es decir, alimentar y apoyar colectivamente a la descendencia a través de la división del trabajo. No está claro si esas condiciones se cumplieron en el caso de los helechos, dice la bióloga evolutiva Sandra Rehan, de la Universidad de York en Toronto, Canadá. No hubo datos generacionales en este estudio, señala. Y dado que los helechos se diseminan asexualmente en raíces compartidas, en realidad no exhiben un sistema activo de adquisición de recursos típico del cuidado de las crías. Pero Uli Ernst, ecólogo del comportamiento del Instituto Estatal Apícola de la Universidad de Hohenheim, Alemania, agrega que dado que los helechos más viejos y más jóvenes (sus clones) viven juntos compartiendo agua y nutrientes, técnicamente se podría llamar a estas generaciones superpuestas y cuidado de cría.

Una pregunta clave es qué define a un helecho individual. Si una colonia puede comenzar con un pequeño penacho de hojas de tiras que sobresale de unas pocas hojas de nido y luego extenderse asexualmente en las mismas raíces, tal vez sea una sola planta, dice Rehan. Las fresas también se esparcen sobre estolones, y un campo entero puede representar el crecimiento de una planta en el verano.

La diferencia, dice Burns, es que todo el parche de fresas se ve igual. Los helechos, por el contrario, difieren marcadamente en morfología y reproducción dependiendo de su papel en la colonia. El siguiente paso, agrega, es muestrear 40 nidos silvestres más, cuantificando sus rasgos de historia de vida más a fondo.

Sacar conclusiones sobre la organización social cuerno de ciervo puede depender en última instancia de los matices de la eusocialidad: algunas definiciones enmarcan el concepto como más de un espectro, señala el biólogo evolutivo Guy Cooper, de la Universidad de Oxford en el Reino Unido, que no participó en el estudio de los helechos. La forma más extrema, la eusocialidad obligada, ocurre cuando las castas son permanentes e irreversibles, de manera que ningún individuo podría sobrevivir y reproducirse solo. En estos casos, la selección natural pasa de actuar sobre los individuos a impulsar adaptaciones a nivel de colonia. En el otro extremo del espectro está la eusocialidad facultativa, en la que las castas pueden ser impermanentes y los individuos pueden sobrevivir y reproducirse solos. El trabajo futuro aún tiene que aclarar en qué extremo del espectro cae este cuerno de ciervo. De cualquier manera, el helecho es emocionante, dice Cooper. "Es claramente eusocial en cierto sentido de la palabra".

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Biología - Clonación (AQA)

La variación genética y su control es uno de los temas que se estudian en GCSE Science. Este es el tercero de cuatro cuestionarios sobre el tema y analiza la reproducción y clonación sexual y asexual.

Hay dos formas de reproducción: sexual y asexual. Durante la reproducción asexual no hay fusión de gametos (células sexuales) y solo se necesita un individuo como padre. Por lo tanto, a diferencia de la reproducción sexual, en la reproducción asexual no hay mezcla de información genética y, por lo tanto, no hay variación genética en la descendencia. Estos individuos genéticamente idénticos se conocen como clones.

Los seres humanos han estado clonando plantas durante miles de años: tomar esquejes produce nuevas plantas que son genéticamente idénticas a la planta madre original. Los organismos unicelulares como las bacterias y las amebas crean clones de sí mismos a medida que se reproducen por fisión binaria o gemación.

Crear clones de animales no es una tarea fácil. El primer clon animal, una rana, se creó en 1958. Los peces se clonaron en las décadas de 1960 y 1970, pero no fue hasta la década de 1990 cuando se clonaron los mamíferos. La más famosa es quizás la oveja Dolly. La razón de esto es que fue clonada a partir de una célula adulta, en lugar de las células de un embrión.

Hay dos formas de clonar animales. Los trasplantes de embriones implican separar las células de un embrión animal en desarrollo antes de que se especialicen. Luego, los embriones idénticos se implantan en las madres anfitrionas para que se desarrollen. Las células se fertilizan de forma natural y no se realizan cambios internos en las células.

Para la clonación de células adultas, el núcleo se extrae de un óvulo no fertilizado. El núcleo de una célula corporal adulta, p. Ej. una célula de la piel, luego se inserta en el óvulo. Se administra una descarga eléctrica que hace que el óvulo comience a dividirse para formar células embrionarias. Estas células embrionarias contienen la misma información genética que la célula cutánea adulta. Cuando el embrión se ha desarrollado lo suficiente, se inserta en el útero de una hembra adulta.

Los escritores de ciencia ficción han explorado durante muchos años la posibilidad de la clonación de personas, lo que teóricamente podría realizarse con cualquiera de los métodos. Pero esto plantea muchos problemas morales y éticos; debería haber discutido algunos de ellos en clase.


Micropropagación: métodos y etapas | Biotecnología

En este artículo discutiremos sobre: ​​- 1. Métodos de micropropagación 2. Etapas de micropropagación 3. Ventajas 4. Usos comerciales.

La multiplicación de copias genéticamente idénticas de un cultivar por reproducción asexual se denomina propagación clonal. La propagación clonal in vivo es a menudo difícil, cara e incluso infructuosa. El método de cultivo de tejidos ofrece una forma alternativa de propagación clonal que se conoce popularmente como micropropagación.

Aquí, en este método, se produce un número múltiple de miniaturas de brotes vegetativos a partir de un clon en un tiempo y espacio cortos (Fig. 18.8). El uso del cultivo de tejidos para la micropropagación fue iniciado por G. Morel (1960), quien encontró que éste era el único enfoque comercialmente viable para la propagación de orquídeas.

Las diferentes técnicas de cultivo unicelular y de protoplastos también permiten derivar miles de plantas en un corto espacio y tiempo. Los productos de esta rápida propagación vegetativa también pueden considerarse clones cuando se establece que las células que componen son genéticamente idénticas.

Métodos de micropropagación:

(i) Multiplicación por tejido meristemático de brotes axilares y apicales:

Los brotes axilares y apicales contienen meristemos inactivos o activos según el estado fisiológico de la planta. Cuando estas puntas de los brotes se cultivan en un medio basal que no contiene reguladores de crecimiento, estos típicamente se convierten en brotes similares a plántulas individuales con fuerte dominancia apical (Fig. 18.9A-B).

Por el contrario, cuando los brotes del mismo material de explante se cultivan en medios de cultivo que contienen citoquinina, se desarrollan brotes axilares precozmente que proliferan para formar grupos de brotes secundarios y terciarios. Estos grupos, cuando se subdividen y transfieren nuevamente a un medio fresco, formarán grupos similares.

Este proceso de subdivisión puede continuar indefinidamente cuando se le proporcionen nutrientes básicos. Aproximadamente 5-10 tasas de multiplicación en 4-8 semanas de ciclo de micropropagación pueden conducir finalmente a un rango de propagación clonal extremadamente impresionante de 0.1-3.0 x 10 6 dentro de un año.

(ii) Multiplicación por brotes adventicios:

Las yemas axilares son & # 8220 meristemos preformados & # 8221 presentes en las axilas de las hojas, mientras que las yemas adventicias pueden surgir de cualquier estructura vegetal y esta regeneración a menudo depende de la presencia de tejido vegetal organizado. Los explantes pueden ser tallos, entrenudos, láminas foliares, cotiledones, zona de elongación radicular, bulbos, bulbos, tubérculos, rizomas, etc.

Si estos explantes se inducen usando un nivel apropiado de reguladores de crecimiento en el medio, formarán la zona meristemática que regenera múltiples brotes en un medio de cultivo adecuado. Un gran número de brotes adventicios puede surgir solo de una sola célula epidérmica.

La propagación continua mediante la proliferación de brotes adventicios de bulbos y bulbos se puede lograr cultivando dos piezas de base de brotes divididas verticalmente. Pueden desarrollarse racimos de brotes a partir de las superficies abaxiales de hojas y escamas en desarrollo. El recorte de los ápices de los brotes es un buen enfoque que se ha encontrado para garantizar cultivos productivos de manera continua de diferentes plantas híbridas durante un período indefinido.

(iii) Multiplicación por formación de embriones adventicios:

Es otro enfoque útil seguido para muchas especies de plantas importantes. Los embriones adventicios pueden surgir directamente de un grupo de células dentro de los explantes originales o de embrioides primarios.

Hay muchas especies de plantas que desarrollan embriones in vivo a partir de diversos tipos de explantes, p. las puntas de las hojas de las orquídeas producen una gran cantidad de embrioides, mientras que Citrus y Mangifera han demostrado desarrollar poliembriones a partir del tejido nucelar.

Estos embrioides adventicios son de naturaleza diploide y pueden utilizarse como material clonal para la micropropagación. De manera similar, in vitro, los embriones adventicios originados a partir de diferentes explantes pueden ser buenos materiales para la propagación clonal.

(iv) Multiplicación a través del cultivo de callos:

La formación directa de plántulas a partir de los explantes en cultivo es más deseable en caso de micropropagación o propagación clonal. Pero la formación de brotes puede ocurrir a través de la organogénesis o la embriogénesis del callo producido por el explante.

La limitación de este sistema es que las células del callo no son genéticamente tímidamente estables, por lo que no se puede llamar como un solo clon y este proceso lleva más tiempo y es más tímido. Además, la capacidad de regeneración de la planta puede disminuir debido a la condición de inestabilidad genética.

En el caso de algunas especies de plantas, también se han derivado callos genéticamente estables, en estos tipos de callos se forman zonas meristemáticas de crecimiento lento a partir de la capa periférica. Las capas meristemáticas comprenden invariablemente células diploides que expresan totipotencia. Estos tipos de callos se pueden subdividir en partes más pequeñas y que pueden producir múltiples brotes de cada uno.

Etapas de la micropropagación:

El proceso de micropropagación o propagación clonal es un proceso complicado que puede subdividirse en cuatro etapas destacadas de operación:

Este es el paso inicial de la micropropagación en el que las plantas madre deben cultivarse bajo condiciones controladas antes de usarlas para el inicio del cultivo.

La preparación de explantes a partir de plantas madre va seguida de su establecimiento j en un medio de cultivo adecuado.

Los pasos involucrados en esta etapa son:

(d) Establecimiento del explante en un medio de cultivo apropiado.

Esta etapa implica la multiplicación de brotes o la formación rápida de embriones somáticos utilizando un medio de cultivo definido.

Varios enfoques seguidos para la micropropagación incluyen:

(i) Multiplicación a través del crecimiento y proliferación de meristemas extraídos del brote apical y axilar de la planta madre.

(ii) Inducción y multiplicación de meristemas adventicios mediante procesos de organogénesis o embriogénesis somática directamente sobre explantes.

(iii) Multiplicación de callos derivados de cualquier tipo de explante y posteriormente desarrollo de brotes ya sea por organogénesis o embriogénesis. El ciclo de cosecha suele durar de 4 a 8 semanas. Los brotes se comercializan directamente o se transfieren a la siguiente etapa para su posterior desarrollo.

Los brotes obtenidos de la etapa II se transfieren al siguiente medio de enraizamiento o almacenamiento. Estos brotes se establecen directamente en el suelo como micro-esquejes para desarrollar raíces. El manejo de los brotes en esta etapa difiere de una especie a otra.

Cuando los brotes se transfieren directamente al suelo, se deben mantener los siguientes procedimientos:

(i) Cada brote debe enraizarse individualmente,

(ii) Endurecimiento de los brotes para aumentar su resistencia,

(iii) Permitir las plantas capaces de desarrollo autótrofo en lugar del desarrollo heterótrofo en cultivo,

(iv) Cumplir con los requisitos para romper el letargo.

Se logra la transferencia de plántulas al suelo esterilizado para su endurecimiento en un ambiente de invernadero. Este paso es para asegurar la transferencia exitosa de las plántulas de la etapa III o de los ápices de los brotes sin raíces de la etapa II a la mezcla de compost adecuada y al suelo en macetas bajo condiciones controladas de luz, temperatura y humedad.

Para la comercialización, a veces, estas plataformas se establecen en un medio de cultivo y tímido artificial, como mezclas sin suelo, tapones Rockwood o esponjas. La comercialización de los productos terminados demora entre 4 y 16 semanas.

Ventajas de la micropropagación:

1. La técnica de micropropagación es un enfoque alternativo a los métodos convencionales de propagación vegetativa, que tiene la tasa de multiplicación mejorada.

2. Se puede obtener un millón de puntas de brotes de un pequeño trozo microscópico de tejido vegetal en un corto período de tiempo y espacio.

3. La ventaja de este tipo de propagación es que como la multiplicación de brotes suele tener un ciclo corto (2-6 semanas) y cada ciclo da como resultado un aumento logarítmico en el número de brotes.

4. Este método de propagación es más ventajoso en el caso de plantas que producen bulbos o cormos, porque los mini-tubérculos o mini-cormos para la multiplicación de plantas están disponibles durante todo el año, independientemente de la estación.

5. Los propágulos de tamaño más pequeño son ventajosos para almacenar y transportar, ya que ocupa menos espacio.

6. Los propágulos se pueden mantener en un ambiente sin suelo lo que facilita su almacenamiento a gran escala.

7. Se pueden mantener existencias de germoplasma durante muchos años utilizando este método de propagación.

8. Este método es más aplicable cuando se desean propágulos libres de enfermedades. Esta técnica in vitro ayuda a criar plantas libres de patógenos y a mantenerlas.

9. Micro-propagation is very useful in case of dioecious plants, because there the seed progeny yield is 50% male and 50% female, but this technique helps to get the progeny according to the desired sex.

10. A major advantage of micro-propagation happens to be the minimum growing space required in commercial nurseries. Thousands to millions of plantlets can be maintained within the culture vials. This is specially useful for maintaining the horticultural species.

11. This method is more helpful in case of slow growing plants where the seeds are produced after a long term and the seeds are the only propagule. This method can overcome the difficulty to obtain the propagules.

12. Through seed production genetically uniform progeny is not possible always. But the micro-propagation method will help to maintain the genetic uniformity in the propagules.

13. Micro-propagation is one of the finest ways of plant multiplication by in vitro technique of plant tissue culture. The newer tissue material obtained through r DNA technology or haploid culture or somatic hybridization can be the source of tissue material for micro-propagation, as it is the easiest method for obtaining the multiple propagules.

Commercial Uses of Micro-Propagation:

Micro-propagation of orchids demonstrated profit all over the world, besides orchid about 600 species of other ornamental plants have been successfully cloned and some of them are commercially exploited (Chrysanthemum, Carnation, Gerbera and Anthurium), list of names is increasing day by day, the advantage is rapid cloning of selected colour individuals.

Except the horticultural flowering plants, a large number of forest trees, fruit trees, oil producing plants (Eucalyptus, Oil-palm), vegetables and many edible crops like peach, apple, pear, cherry, apricot and palm have been cloned and put into use commercially (Fig. 18.10).

Breeding and selection by sexual hybridization is a very slow procedure because of long generation time and they are difficult to propagate vegetatively. So the in vitro cloning of more than 100 woody species over a wide range of families has been successfully achieved.

Forest trees are important sources of our biodiversity and also they provide food, fuel, construction and industrial products for us.

These resources are diminishing at an unprecedented rate. Large scale, cost-effective and nursery-friendly in vitro technique like micro-propagation protocols have been developed for selective forest trees about 70 forest tree species of Angiosperm and about 30 forest tree species of Gymnosperm.

The most important aspect of commercial micro-propagation is the economics involved and the unit cost of a plantlet. Research achievements in the field of micro-propa­gation are not always economically viable and not accepted by commercial houses. The investment in commercial tissue culture business will depend to a large extent on cost of the laboratory set up, type of plant to be propagated and the skill involved.

The commercial nursery man should start with those crop species for which pub­lished methods are available and also it is essential that the grower must have some training in tissue culture and plant husbandry. Another approach followed in micro- propagation is to automate it at its various stages.

In this connection the bioreactors are being used for large scale multiplication of somatic embryos, shoots and bulbs. Automatisation have also been used for subculture of shoots during stages III and IV of micro-propagation. This reduces the cost of labour component in micro-propagation.


El ciclo de vida de una angiosperma

The adult or sporophyte phase is the main phase of an angiosperm’s life cycle (Figure 3). Como las gimnospermas, las angiospermas son heterosporosas. Por lo tanto, producen microesporas, que generarán granos de polen como gametofitos masculinos, y megaesporas, que formará un óvulo que contiene gametofitos femeninos. Dentro de los microsporangios de la antera, los esporocitos masculinos se dividen por meiosis para generar microesporas haploides que, a su vez, sufren mitosis y dan lugar a granos de polen. Cada grano de polen contiene dos células: una célula generadora que se dividirá en dos espermatozoides y una segunda célula que se convertirá en la célula del tubo polínico.

Figure 3. The life cycle of an angiosperm is shown. Anthers and carpels are structures that shelter the actual gametophytes: the pollen grain and embryo sac. Double fertilization is a process unique to angiosperms. (crédito: modificación del trabajo de Mariana Ruiz Villareal)


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