Plantas Transgenicas

Plantas transgénicas

La planta transgénica contiene uno o más genes que han sido insertados en forma artificial en lugar de que la planta los adquiera mediante la polinización. La secuencia génica insertada (llamada el transgen) puede provenir de otra planta no emparentada o de una especie por completo diferente: por ejemplo, el maíz Bt, que produce su propio insecticida, contiene un gen de una bacteria. Las plantas que tienen transgenes a menudo son llamadas genéticamente modificadas o cultivos GM, si bien en realidad todos los cultivos han sido genéticamente modificados con respecto a su estado silvestre original mediante la domesticación, la selección y el mejoramiento controlado a través de períodos prolongados. En este sitio de la red usaremos el término transgénico para describir una planta de cultivo que tiene transgenes insertados.

¿Por qué hacer plantas de cultivo transgénicas?

El fitomejorador trata de reunir una combinación de genes en una planta de cultivo que la hagan tan útil y productiva como sea posible. Según dónde y para qué propósito se cultive la planta, los genes deseables pueden proporcionar características tales como un rendimiento más alto o mejor calidad, resistencia a las plagas o enfermedades o tolerancia al calor, el frío y la sequía. Combinar los mejores genes en una sola planta es un proceso largo y difícil, en especial cuando el fitomejoramiento tradicional se ha limitado al cruzamiento artificial de plantas dentro de la misma especie o entre especies estrechamente emparentadas para reunir diferentes genes. Por ejemplo, un gen para aumentar el contenido proteínico de la soya no podía ser transferido a un cultivo completamente distinto como es el maíz usando las técnicas tradicionales. La tecnología transgénica permite a los fitomejoradores reunir en una sola planta genes útiles de una amplia gama de fuentes, no sólo de la misma especie de cultivo o de plantas muy emparentadas. Esta tecnología proporciona un instrumento para identificar y aislar genes que controlan características específicas en una sola clase de organismos y para trasladar copias de esos genes a otro organismo muy diferente, que entonces tendrá también esas características. Este poderoso instrumento permite a los fitomejoradores hacer lo que siempre han hecho, generar variedades de cultivos más útiles y productivas que contienen combinaciones nuevas de genes, y además ampliar las posibilidades más allá de las limitaciones impuestas por la polinización cruzada y las técnicas de selección tradicionales.

Transformación de las plantas:

La transformación genética de plantas consiste en la transferencia de material genético proveniente del mismo u otro organismo. En general, involucra el cultivo de células o tejidos in vitro, dado que la transferencia de genes se realiza a algunas células del organismo que se quiere transformar. A partir de estas células se regeneran plantas completas, que llevan los genes transferidos, los expresan y los transmiten a la descendencia. Las plantas transgénicas así obtenidas son incluidas luego en planes de mejoramiento tradicional a través de cruzamientos (reproducción sexual) para transferir los genes de interés a variedades de alto rendimiento.

Cultivo in vitro: propagación de plantas

Un cultivo in vitro es aquel realizado sobre un medio nutritivo en condiciones estériles. Puede ser de: plantas, semillas, embriones, órganos, explantos, células y protoplástos. Características del cultivo in vitro: Es empleado a microescala Hay optimización de las condiciones ambientales No se produce el patrón normal de desarrollo de una planta Hace factible la manipulación de las célula individuales o tejidos. Fundamental para transformación genética.

Tipos de Cultivo in vitro. Propagación y regeneración de plantas

TOTIPOTENCIA Capacidad de las células vegetalesde regenerar un organismo completo.

REPROGRAMACIÓN DESARROLLO Se altera elpatrón de células que estaban completamente

diferenciadas.COMPETENTES No todas las células que responden

al cambio de programa de desarrollo. Auxinas Se transporta polarmente desde el ápice de parte aérea o raíz.

_ El transporte de larga distancia se produce por el floema.

_ Junto con las citoquininas son esenciales para la viabilidad de las plantas: no hay mutantes

deficientes.

_ La estructura química de las auxinas es diversa.

_ Pueden acumularse en formas inactivas conjugadas a oligosacáridos y aminoácidos.

Interacción con citoquinina y ácido

abscísico en la dominancia apical de tallo

_ La auxina está implicada en la redistribución de las citoquininas sintetizadas en la raíz hacia el ápice.

_ Escisión del ápice: mayor nivel de citoquinina en las yemaslaterales.

_ El ácido abscísico se acumula en las yemas laterales latentes. La escisión del ápice disminuye su contenido.

Transformación de las plantas

La transformación es un cambio heredable en una célula u organismo, producido por la absorción y establecimiento del ADN introducido. Hay dos métodos principales para transformar las células y tejidos de las plantas:

1. El método de "la pistola de genes" (también conocido como bombardeo con microproyectiles o biolística). Esta técnica, que se muestra y explica en la sección de demostración animada de este sitio Web, ha sido especialmente útil en la transformación de especies de monocotiledóneas como el maíz y el arroz.

2. El método con Agrobacterium, que se describe a continuación. La transformación empleando Agrobacterium ha sido practicada con éxito en dicotiledóneas (plantas de hojas anchas como la soya y el tomate) durante muchos años, pero sólo recientemente ha sido efectuada en monocotiledóneas (gramíneas y sus parientes). En general, el método con Agrobacterium es considerado preferible a la pistola de genes porque es mayor la frecuencia de inserciones en un solo sitio del ADN extraño, lo cual facilita la vigilancia.

Fotoperiodo

El fotoperiodo, por lo tanto, son los cambios de iluminación que reciben las plantas, que pueden modificar su germinación. En el mundo vegetal la luz, su duración y periodicidad, tiene una gran influencia sobre la germinación y la duración del crecimiento vegetativo. El desarrollo de las plantas puede ser activado o nó dependiendo del número de horas de luz recibídas. Algunos árboles necesitan un número determinado de horas de luz al día para que su metabolismo funcione, pero cuando llega el otoño los días son más cortos, y al no recibir las horas de luz que necesitan, su crecimiento se detiene y entran en una fase de reposo.

Las PDC florecen a principios de primavera o en otoño ya que deben tener un período de luz

inferior a un cierto valor crítico. Ejemplos son los crisantemos, las dalias, las poinsetias, algunas

compuestas, las judías, o las fresas. Las PDL , que florecen principalmente en verano, sólo lo

hacen si los períodos de iluminación son mayores que un valor crítico. La espinaca, algunas

variedades de patata, algunas variedades de trigo, los gladiolos, los lirios, la lechuga y el beleño

son ejemplos de PDL. Las PDN florecen sea cual sea la longitud del día. Ejemplos de PDN son el

pepino, el girasol, el tabaco, el arroz, el maíz y el guisante.

Mecanismos de respuesta

Estímulo | Tipo de tropismo | Ejemplo de respuesta

Luz | Fototropismo | Positiva del tallo

gravedad | geotropismo | negativa de la raíz

tacto | tigmotropismo | positivo de ciertas hojas

químico | quimiotropismo | positiva de la raíz

FOTOTROPISMO es la respuesta que da el vegetal cuando el estímulo es una variación en la cantidad de luz.

HIDROTROPISMO es la respuesta frente a un estímulo cuyo origen es el agua.

TIGMOTROPISMO es la respuesta a estímulos provenientes del tacto.

GRAVITROPISMO es la respuesta a estímulos de origen gravitatorio.

En los vegetales las relaciones que se establecen son de dos tipos:

Una respuesta de una planta a estímulos del medio ambiente implica un movimiento de parte de las plantas, el cual se conoce como tropismo. Si la respuesta es hacia el estímulo se dice que es un tropismo positivo, si es en sentido contrario negativo. Estos movimientos son originados por un crecimiento diferencial del órgano o parte del vegetal

Fototropismo

las puntas de la planta se curvan primero y que la curvatura se extiende gradualmente hacia abajo a lo largo del tallo.

Geotropismo

Es la respuesta de la planta a la gravedad. Las raíces de la planta presentan un geotropismo positivo, el tallo un geotropismo negativo. Se pensó que el geotropismo era resultante de la influencia de la gravedad en la concentración de auxina. Las fitohormonas son activadas por los estatolitos, que son granos de almidón móviles ubicados en la punta de la raíz, los cuales son los responsables de la recepción del estímulo.

Tigmotropismo

Es la respuesta de la planta al contacto con objetos sólidos. Los zarcillos de las viñas se arrollan alrededor de un objeto, permitiéndole crecer hacia arriba. Este crecimiento está ocasionado

por auxinas.

Movimientos nasticos

Como los movimientos násticos son la resultante de estímulos de diferentes tipos, incluyendo la luz y el contacto. Las leguminosas giran sus hojas en respuesta a la variación día/noche, se orientan

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