Objetivos del cultivo de tejido vegetal
El desarrollo de nuevas técnicas y el mayor conocimiento que tenemos cada día de los factores que controlan, regulan y provocan el crecimiento de cada tejido vegetal nos ha brindado la oportunidad de crecer a nuestra voluntad algunos de estos tejidos, como flores, raíces y hojas. No hay duda que algún día se conseguirá hacer crecer naranjas en un bote de laboratorio sin necesidad de árbol. Tan solo con unas pocas células de naranjo y las hormonas y los nutrientes necesarios crecerá una naranja “exactamente” igual que como crece en el árbol. Hasta ese día, en el que el ser humano pueda librarse de las plagas de insectos, virus y hongos y de los suelos áridos y pueda dejar de talar bosques para ampliar campos de cultivo hay que seguir estudiando el crecimiento de tejidos vegetales.
El cultivo de tejido vegetal in vitro es el cultivo de cualquier célula, tejido u órgano de una planta (al que llamaremos explante) sobre un medio nutritivo y en condiciones asépticas.
Con este cultivo se pretende conseguir poner de manifiesto la totipotencia celular (todas las células eucariotas contienen todos los genes para dar todos los tejidos del organismo, solo necesitan las señales adecuadas para dar uno u otro). Pero en realidad la única célula totipotente en la naturaleza es el cigoto, una vez que se divide va perdiendo esta capacidad y algunas conservan una cierta versatilidad, son las llamadas pluripotentes, mientras que otras, la mayoría tienen un destino celular determinado antes incluso de ser un tipo celular diferenciado, puesto que ya han recibido las señales para ello. Para saber más sobre la totipotencia puedes leer: Introducción a la biotecnología de plantas.
El cultivo in vitro pretende hacer que una célula vegetal que ya está en tejido desarrollado (su destino ya está determinado) o en vías de desarrollo genere una planta completa, como una célula huevo, pero a medida que las células se diferencian, pierden su totipotencialidad por modulación de la actividad génica: parte del embrión generará la raíz y otra la parte aérea (meristemos radicular y apical, respectivamente). En el segundo se darán tejidos vegetativos y reproductivos. Las células del meristemo (unas pocas células de la punta de la raíz y del tallo) son prácticamente totipotentes en todas las plantas.
El RAM y el SAM (Meristemo Apical Radicular y del brote respectivamente) son los únicos tejidos pluripotentes de la planta adulta, uno para dar la raíz y el otro para dar la parte aérea de la planta.
Así pues, ese medio de cultivo en el que se ha puesto el explante tiene como objetivo recuperar la totipotencia de esas células. Muchas veces se consigue formar un tejido indiferenciado a partir de un tejido, tiene una apariencia de masa informe en la que casi se puede apreciar un crecimiento sin control, en el laboratorio nos referimos a estas masas de crecimiento descontroladas como callos, por analogía a los que consiguen hacer algunos patógenos en los vegetales. Estos callos después han de ser puestos en cultivos para volverlos a “encauzar”, darles un nuevo destino y volverlos a determinar. Así a partir de un callo se pueden obtener raíces u hojas dependiendo del tipo de medio que empleemos (principalmente variaciones en las hormonas citoquinas y auxinas darán tallo o raíz dependiendo de la planta).
Si para obtener un tejido que no es el original necesitamos pasar por el estado de callo llamamos al cultivo de morfogénesis indirecta. Si se consigue regenerar una planta completa desde un tejido sin pasar por callo se denomina morfogénesis directa. Esto depende muchas veces del tipo de tejido o de la planta que queramos propagar con este método.