La totipotencia en cultivos de tejido vegetal
Cuando se realiza un cultivo de tejido vegetal bajo las condiciones necesarias puede conseguirse regenerar una planta completa a partir de un meristemo o de cualquier otro tejido. Si conseguimos una células capaces de regenerar toda la planta entonces podemos decir que hemos logrado un cultivo totipotente, porque tiene la potencialidad de dar cualquier órgano o tejido vegetal que queramos.
Los meristemos de la planta son el conjunto de células situadas en el ápice tanto de la raíz (conocido como RAM Meristemo apical de Raiz) como del tallo (SAM, meristemo apical del brote, en inglés shoot) a partir del cual se van diferenciando las otras células y por lo tanto a partir del cual la planta va creciendo tanto hacia arriba como hacia abajo y del que salen los grupos de células que darán las hojas, además de perpetuar su totipotencia a lo largo del tiempo. Si se elimina estos meristemos la planta dejará de crecer en altura. Estás células no son totipotentes sino solo pluripotentes puesto que el SAM solo dará tejidos aéreos y el RAM subterráneos.
Gracias a técnicas de cultivo in vitro podemos hacer que una célula de la hoja, el tallo o la raíz recupere la totipotencia del cigoto. A este tipo de métodos por los que se consigue una célula totipotente a partir de una célula que no lo es se denominan embriogénesis somática, porque se obtiene una célula con la potencialidad de un embrión pero a partir de una célula somática.
¿Qué se necesita para recuperar la totipotencia de un cultivo celular?
Para establecer un cultivo vegetal hay que tener en cuenta varios factores, la edad de la planta donante y del tejido en particular que se cultivará y el tamaño del explante (la porción de tejido que cultivaremos). Muchas veces hay que conseguir protoplastos para poder recuperar la totipotencia, para saber más sobre ellos puedes ver nuestro artículo aquí.
El cultivo de tejido vegetal tiene que contener las hormonas necesarias o bien para la organogénesis (para crecer solo un órgano, parte aérea o subterránea) o bien para la embriogénesis (para regenerar un individuo completo), estas hormonas cambian en concentración dependiendo de la planta aunque las familias hormonales del crecimiento vegetal son auxinas, citoquininas y giberelinas, con la correcta adición de estas obtendremos nuestro cultivo totipotente.
Normalmente, una concentración de auxinas mayor que la de citoquininas ayuda a la inducción de células totipotentes. Después para la multiplicación celular son más necesarias las citoquininas, por lo que se tendrá que cambiar el explante de medio a fin de que crezca.
Una vez formada la plantulita hay que seguir aportándole hormonas para favorecer su crecimiento (hormonas que de otra manera son aportadas por las células acompañantes del embrión). Para el enraizamiento suelen usarse auxinas, en concreto ácido 3-indobutírico (IBA) o ácido indolacético (IAA).
Después de esto las plántulas tienen que crecer en cámaras de temperatura y humedad controlada hasta que adquieran el porte necesario para pasarlas a invernadero y luego podrán salir a viveros de exterior.
Normalmente se crea un cúmulo de células indiferenciadas sin ningún orden llamado callo, del que se desarrollan la parte aerea (en la foto) y las raices
Es interesante comentar que algunas de las plantas crecidas así son albinas, sin cloroplastos, por lo que mueren en cuanto se sacan de medios nutritivos y tienen que sobrevivir fotosintetizando. Estas plantas en la naturaleza nunca aparecerían porque morirían antes de que las pudiéramos ver.
Para saber más de las posibilidades de la biotecnología de plantas puedes leer el artículo publicado en Laguia2000 aquí o los objetivos del cultivo celular de plantas aquí.