Las plantas en condiciones normales, requieren de elementos esenciales para su crecimiento y desarrollo, en teoría las plantas y/o tejidos vegetales que se encuentran in vitro, requieren de los mismos elementos nutricionales. Algunos de estos nutrientes los requieren en cantidades mínimas, como Fierro, Manganeso, Boro, Cobre, Molibdeno, Cobalto y Yodo, llamados micronutrientes, los cuales actúan como cofactores enzimáticos y en sistemas de transporte de electrones. Otros son usados en mayor cantidad, estos son Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Calcio, Magnesio y azufre, llamados macronutrientes.
Sin embargo, existen diferencias importantes a considerar en los cultivos in vitro, una de ellas se debe a que los cultivos vegetales in vitro no son autótrofos, puesto que su tasa fotosintética se reduce considerablemente. Lo que implica, la incapacidad de que los tejidos vegetales in vitro no generen su propia fuente de carbono. Por lo tanto, es necesario contar con una fuente de carbono en el medio en el que se encuentra el tejido vegetal. En la mayoría de los medios se usa como fuente de carbono la sacarosa en concentraciones del 2 al 3%. Sin embargo, esta concentración puede cambiar de acuerdo con la especie. Otras fuentes de carbono que se pueden usar son la glucosa, fructosa, lactosa, galactosa, rafinosa, maltosa y en algunos casos se ha usado incluso almidón, pero los resultados no son mejores a los obtenidos con la sacarosa. Además, de que esta fuente de carbono funciona como un regulador del potencial osmótico en el medio de cultivo. Lo cual es de gran importancia en los cultivos vegetales in vitro, ya que un cambio en el potencial osmótico interviene en la adquisición de nutrientes por parte de las células vegetales, es por ello, por lo que algunas fuentes de carbono en diferentes concentraciones se usan a fin de retardar el crecimiento de los cultivos.
Otra diferencia importante, es la forma en que los tejidos toman los nutrientes del medio de cultivo in vitro, esto es porque las plantas en condiciones normales usan el sistema radicular, mientras que en los cultivos in vitro, son las células las encargadas de tomar y distribuir los nutrientes, puesto que en la mayoría de los cultivos vegetales, solo se usan segmentos de tejidos o un conjunto de células (tejido calloso), esto implica además una menor área de absorción activa de nutrientes en comparación con la que representa el sistema radical de una planta. Por otro lado, el grado de disponibilidad de los nutrientes en el cultivo in vitro, esta interferida por factores como el tipo y concentración de gelificante, presencia de agentes quelantes y las diferentes reacciones químicas que pueden generarse en el medio, ocasionando precipitación de elementos nutricionales, evitando una adquisición adecuada de estos por parte de los tejidos cultivados, o bien, estos factores pueden intervenir en la translocación adecuada de los nutrientes a través de los explantes.
A pesar de que en la mayoría de los cultivos in vitro los elementos escenciales son los mismos, se han generado medios espécificos para diferentes especies y tipos de tejidos, así como para el estado de desarrollo de una especie vegetal. El medio de cultivo in vitro más usado para la regeneración de plantas ha sido Murashige & Skoog, 1962 (MS), esto debido a que los elementos y vitaminas que lo conforman se encuentran en concentraciones adecuadas para la mayoría de los cultivos. Pero es posible mencionar otros medios como Linsmaier & Skoog, 1965 (LS), Gamborg, 1968 (B5), Nitch & Nitch, 1969 (NN), Driver & Kuniyuki, 1984 (DKW), los dos últimos usados especialmente en plantas leñosas (Gamborg y Phillips, 1995)
En el Laboratorio de Propagación Plantas In Vitro de Fundación Produce Sinaloa, se realizan medios específicos para cada una de las especies y etapas en las que se encuentran cada uno de los cultivos con los que cuenta la fundación. Estos varían en concentración de sacarosa, el estado físico del medio (semisolido, líquido), presencia de otros elementos como Carbón activado, y diferentes reguladores del crecimiento vegetal.
Dra. Mayra Janeth Esparza Araiza
Responsable del Laboratorio de Propagación de Plantas In Vitro de FPS
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