El cultivo in vitro tiene muchas ventajas, uno de ellos es el ser un sistema de propagación clonal, es decir, que mantiene todas las características genotípicas de la planta madre. Es un sistema totalmente controlado, independiente de las condiciones externas, por lo que los factores ambientales no son impedimento para el cultivo y es ideal para las especies difíciles de propagar por métodos convencionales o especies amenazadas.
No obstante, en algunos cultivos es deseable la variabilidad genética, y aplicando técnicas biotecnológicas como la mutagénesis in vitro, es posible generar variedades con rasgos benéficos, es decir fitomejoramiento, como mejorar el rendimiento y calidad, tener cultivos con tolerancia a diversos estreses ambientales, resistencia a plagas y enfermedades. Con este fin, se ha usado el cultivo de anteras, óvulos y embriones.
Las técnicas que se usan para inducir son mutagenos físicos, como luz UV, gamma, rayos X, mutagenos químicos, como la aplicación de etilmetanosulfonato, nitrato de plata, colchicina, y reguladores de crecimiento vegetal.
Los mutagenos químicos generan cambios estables y heredables debido a que induce alteraciones en nucleótidos simples, lo que puede formar una serie alélica nueva. Más de 80% de los mutágenos aplicados en plantas son agentes alquilantes, como el etilmetanosulfonato (EMS), metilnitrosourea (MNU) y etilnitrosourea (ENU).
En el caso de los mutagenos físicos, los átomos son el principal material de origen. Los átomos inestables del mismo elemento con diferentes pesos proporcionan partículas de energía llamadas radioisótopos, y las ondas electromagnéticas asociadas con la desintegración nuclear se denominan radiación. Estos agentes mutagénicos producen especies reactivas con el oxígeno que interactúan con el ADN y causan daño oxidativo, como modificaciones en las bases que induce múltiples rupturas simples o dobles en la cadena del ADN.
Otro tipo de mutación presente y muy común en el cultivo de tejidos vegetales, es la mutación somaclonal, en este tipo de mutaciones los factores que mayormenet influyen son el sistema de regeneración, el tipo de tejido, la fuente del explante, los componentes del medio y la duración del ciclo de cultivo. Los cambios ocurren cuando una célula sufre una mutación y continúa en división; la célula individual genera tejido con genotipo diferente al resto de las células de la planta. Estas mutaciones incluyen cambios cariotípicos, mutaciones puntuales, cruzamiento somático, disposición de genes somáticos, cambios en la amplificación del ADN y segregación de tejidos quiméricos preexistentes.
Cualquier explante o callo puede ser tratado con un agente mutagénico y regenerar grandes poblaciones de plantas a través de métodos in vitro en condiciones controladas, en espacios limitados y en cualquier época del año.
Además, se pueden observar las plantas en la segunda generación de las plantas tratadas y generaciones posteriores, que es donde se presenta la posibilidad de obtener un mayor número de mutantes, ya que las células mutadas de las yemas axilares inferiores permanecen en fase latente y expresan su carácter mutante cuando se desarrollan durante la propagación vegetativa.
La mutagénesis in vitro tiene como ventaja particular la posibilidad de incrementar las frecuencias de mutaciones génicas y puntuales, que son las más importantes en el mejoramiento
Dra. Mayra Esparza Araiza
Encargada del Laboratorio de Plantas In Vitro
Fundación Produce Sinaloa