Introducción a la biotecnología de plantas
La Biotecnología es el uso de organismos vivos o de compuestos que proceden de ellos para obtener productos que tienen interés comercial. El ser humano lleva miles de años haciendo mejora por selección de la vida animal y vegetal que le rodea. Perros más dóciles, vacas más lecheras o árboles con más frutos o más resistentes. Pero no ha sido hasta hace relativamente poco que hemos sido capaces de manipular estos aspectos en tiempos más cortos, antes se tardaba decenas de años en conseguir árboles mejorados y ahora gracias a los conocimientos adquiridos por nuestra especie esto se puede hacer en tan solo un lustro.
Un poco de historia moderna de la manipulación de nuestras plantas de interés. En el s. XIX se conoce la reproducción sexual de las plantas y, a principios del s. XX se comienzan a aplicar los conocimientos de la genética a las mejoras en agricultura. En la década de los 50 se obtienen las primeras plantas procedentes de cultivo in vitro. En 1968 se inicia la “Revolución Verde” (se introducen las semillas híbridas en regiones del Tercer Mundo, ayudando a millones de personas a no morir de hambre). Aparecen herbicidas, pesticidas y abonos químicos que, junto con las variedades híbridas, conlleva a un aumento de la producción y de la población mundial.
La aparición de la primera planta modificada genéticamente (en 1983) y más adelante la comercialización de la primera planta transgénica (en 1994), conlleva un cambio hacia una agricultura sostenible (sin hambre en el mundo). Para ello es necesario modificar las técnicas de cultivo, combatir enfermedades y eliminar patógenos más eficientemente, etc. En este campo es en el que surge la BIOTECNOLOGÍA.
La biotecnología tiene tres aspectos fundamentales sobre los que se asienta:
Conservación:
– Si reproducimos vía asexual conservamos intactas las características de esa planta. Cuando se hace por técnicas clásicas es la macropropagación (esquejes). A partir de ella, por cultivo in vitro, podemos hacer micropropagación produciendo millones de plantas en muy poca superficie. Ésta lleva asociada la ventaja de que, cuando se usan meristemos apicales, las plantas que se obtienen están libres de patógenos y virus.
–Conservación del germoplasma: es conservación de la biodiversidad. Se conservan en condiciones como banco o in situ. Se conserva de forma clásica en colecciones vivas o por conservación in vitro y críoconservación.
Gracias a la micropropagación podemos obtener miles de plantas a partir de una pequeña muestra de casi cualquier tejido vegetal.
Variación:
–Transferencia genética: una manera de introducir variación es introducir cruzamientos. Al hacer transgénicos introducimos un gen que proporciona esa característica en otro genoma.
–Mutación: simplemente, observando, se ve que hay plantas distintas que son mejores que las normales o mejoran en algún rasgo. La vía de la mejora clásica es por inducción y selección: se induce la mutación y se seleccionan por la característica de interés. El cultivo in vitro puede originar variación somaclonal y además podemos cultivar las células vegetales como si fueran bacterias y hacer selección in vitro.
–Poliploidía: plantas como el trigo han evolucionado por poliploidía. Aplicando cultivo in vitro, podemos hacer alopoliploides artificiales de dos plantas que se pueden cruzar (compatibles sexualmente). Podemos hacer híbridos somáticos a nivel celular (por fusión de dos células distintas vamos a obtener una planta completa que, si guarda los dos genomas, es un alopoliploide) y cíbridos.
Aplicación a la mejora:
Obtención de plantas haploides, androestériles, y aplicación de marcadores moleculares (que ayudan a identificar individuos sin que se tenga que completar su desarrollo). Todo esto hace posible la protección de variedades.