Abstracto

Biotecnología-2013: Efecto de los PGR en la organogénesis entre clones de Hippophae rhamonides en cultivo in vitro - Songhee Lee - Universidad de Dongguk

Songhee Lee y Hoduck Kang

El espino amarillo (Hippophae rhamnoides), miembro de la familia Elaeagnaceae, está ganando reconocimiento a nivel nacional e internacional desde que se han presentado sus efectos beneficiosos. El espino amarillo fija el nitrógeno a través de la simbiosis con la ayuda de microorganismos de los nódulos de la raíz y, por lo tanto, es una especie vegetal muy recomendada para combatir la desertificación. En los países en desarrollo, el espino amarillo se está plantando como una especie principal que revitaliza la economía local con sus frutos y hojas. Por lo tanto, en este estudio, como un esfuerzo para relajar los recursos genéticos útiles y la producción en masa mediante el establecimiento de un sistema de propagación masiva in vitro a partir de semillas de Mongolia (M), China (C) y Rusia (R). La germinación de las semillas comenzó después de semanas de cultivo en un medio en circunstancias in vitro. El ensayo con el uso de azúcar comercial y sacarosa no mostró una diferencia significativa en la tasa de germinación, lo que redujo el costo económico del cultivo de tejidos para permitir la investigación fisiológica necesaria. En la diferenciación de órganos, el sistema se volvió más verde en la hoja madura que en el cotiledón, y además la adición de 1,0 mg/L BA, 1,0 mg/L kin, 5,0 mg/L IAA confirmó que la frecuencia de inducción de brotes también fue mejor que con otros tratamientos. En el caso de la vida de los tejidos, M-1 y M-2 fueron más verdes, pero la energía de la fuente de semillas C y R disminuyó en algunos especímenes. La yema adventicia se inició en el centro de la célula de la hoja a través del segmento GMA. Las raíces del espino amarillo se estimularon solo en algunas muestras, pero en general, no pudieron iniciarse bien. Las flores pueden generar órganos y tejidos durante toda su vida (Birnbaum y Sánchez Alvarado, 2008; Dinneny y Benfey, 2008). La formación postembrionaria de órganos surge inicialmente de los meristemos apicales de los brotes y las raíces, que también se conocen como meristemos primarios. Los meristemos primarios se forman debido a la embriogénesis y, tras la activación durante la germinación, comienzan a producir raíces, hojas y vegetación principales. Estos meristemos son fuente de crecimiento continuo, pero no completo, ya que los meristemos laterales o secundarios son igualmente importantes para modelar la estructura de la planta y determinar la plasticidad del desarrollo ante agresiones ambientales. Las flores, como organismos sésiles, suelen estar expuestas a condiciones adversas, como desorden y daño por herbívoros, granizo, rayos, etc. Por tanto, el crecimiento y la supervivencia dependen de la producción de meristemos laterales. Además, la formación de meristemos laterales se utiliza a veces como método reproductivo o de propagación en algunas especies para generar nuevos individuos (por ejemplo, producción de raíces y brotes adventicios en Cyperus papyrus o Rubus fruticosus). Estas capacidades de regeneración de las flores se han explotado en la agricultura para fines de propagación de especies seleccionadas, desinfección de virus y mejora de herramientas biotecnológicas.La regeneración de las plantas puede llevarse a cabo in vitro a partir de explantos de tejido vegetal cultivados en un medio que contenga hormonas. Las proporciones específicas de las hormonas vegetales auxina y citoquinina dirigen el destino de desarrollo de los tejidos en regeneración para formar brotes o raíces. Durante los paquetes de desarrollo postembrionario, los meristemos laterales se forman de novo, a diferencia de los meristemos embrionarios primarios. Esta formación requiere en muchos casos una reprogramación y cambios en el destino celular. Esta reprogramación celular natural modifica la capacidad de desarrollo de ciertas células, otorgándoles residencias precisas de alta calidad. Estudios recientes han demostrado que la reprogramación postembrionaria subyace a la base de la regeneración de las plantas. El análisis de los mecanismos de desarrollo que impulsan la formación de nuevos órganos durante el desarrollo y durante la organogénesis de novo (tras tratamientos hormonales exógenos) reveló una serie de mecanismos y reguladores comunes. En esta revisión, resumimos los últimos avances en el tema y discutimos los paralelismos entre cada técnica. El uso de una combinación de tratamientos con un inhibidor del transporte de auxina y el análogo sintético de la auxina, el ácido 1-naftalen acético, permite anular los mecanismos de formación de patrones de LR endógenos. El resultado final es la división sincrónica de todas las células del periciclo del polo del xilema de la raíz. Curiosamente, estas divisiones siguen el mismo patrón determinado durante la iniciación de los LR y dan lugar a la producción de primordios que crecen a lo largo de la longitud de la raíz siguiendo el eje del xilema. Este enfoque, que se denominó el dispositivo inducible de LR, se utilizó para realizar procesos de alcance genómico. Por lo tanto, se utilizó el perfil transcripcional para diseccionar el mecanismo molecular que conduce a la iniciación y formación de nuevos LR. Estos estudios caracterizaron nuevas proteínas implicadas en la formación de LR postembrionario y vincularon las conexiones entre la auxina y la progresión a través del ciclo celular durante la iniciación de LR. Estos hallazgos implican la existencia de un mecanismo regulador común entre la organogénesis endógena y la precipitada por hormonas a pesar de las claras diferencias en la distribución de los órganos laterales. Las características regenerativas de las células del periciclo del polo xilemático deberían estar relacionadas con las propiedades embrionarias y el callo derivado posteriormente podría seguir los procesos de desarrollo típicos de la embriogénesis. Sin embargo, la sobreexpresión de los reguladores del destino embrionario en los tejidos postembrionarios genera cientos de células en las que se expresan los genes embrionarios y se generan embriones somáticos. Como el tratamiento CIM no produce la formación de embriones, es imposible que el callo derivado de las células del periciclo del polo xilemático siga un proceso de desarrollo embrionario. Asimismo, numerosas investigaciones muestran que los callos generados a partir de células de brotes, pétalos o raíces siguen una vía de desarrollo radicular y están enriquecidos con genes expresados ??en la punta de la raíz (Sugimoto et al., 2010).La expresión génica y los marcadores celulares se utilizan comúnmente para explorar las modificaciones en el destino celular. Basándose principalmente en los estilos de expresión de los reguladores de los programas de desarrollo de los brotes y las raíces o en los de los reporteros específicos de cada tipo celular, se ha demostrado que los callos ya no son los sistemas indiferenciados que se creían ampliamente. Los callos derivados de los órganos aéreos y de las raíces mostraron una muestra preparada en la que estaban presentes los tejidos primarios de la raíz. Sorprendentemente, estos tejidos se organizaron siguiendo la estructura de un meristemo de la raíz.