PPT clonación coniferas Latifoliadas
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TCNICAS DE CLONACIN IN VITRO PARA CONFERAS
Y LATIFOLIADAS
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Grupo de plantas genticamente idnticas,
obtenidas todas ellas por propagacin vegetativa
de un individuo seleccionado.
El concepto de CLON
Grupo de clulas o de organismos genticamente
idnticos, originados a partir de una nica clula u
organismo por reproduccin asexual, por divisin
artificial de estados embrionarios iniciales o por
transplante nuclear.
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Clonacin molecular: insercin de un segmento de ADN ajeno,
de una determinada longitud, dentro de un vector que se replica
en un husped especfico.
Clonacin celular: proceso de multiplicacin de clulas
genticamente idnticas, a partir de una sola de ellas.
Clonacin de genes: tcnica que consiste en multiplicar un
fragmento de ADN recombinante en una clula-husped
(generalmente una bacteria o una levadura) y aislar luego las
copias de ADN as obtenidas.
El concepto de CLONACION
Clonacin individual: proceso de multiplicacin o
masificacin de un genotipo completo mediante tcnicas
que utilicen todo o parte de una planta (clulas, tejidos,
rganos).
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Cloning
BEARS - PANDAS
CATS COWS DEER EXTINCT SPECIES GOATS HORSES HUMANS INSECTS MICE - RATS MULES PIGS SHEEP TREES
WHAT IS CLONING?
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POR QU CLONAR, SI LOS ARBOLES SE REPRODUCEN FCILMENTE POR SEMILLAS?
Y ADEMS, LOS GENETISTAS Y BIOTECNLOGOS COBRAN CARO !
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PORQUE HAY RIESGOS...
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CONCLUSION?
-
Embriognesis
somtica
Cultivo in vitro
Macropropagacin Micropropagacin
Cuttings
Acodos
Injertos
Hijuelos, etc.
PROPAGACIN DE LEOSAS
Sexual Asexual
Semilla
Artificial
- Cruzamiento libre
- Cruzamiento controlado
Semilla
Mejorada
PLANTAS ARBOLES DE MAXIMA PRODUCTIVIDAD
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ENTONCES? :
CLONACIN DE INDIVIDUOS SELECTOS
Cuttings
Acodos
Injertos
Hijuelos, etc.
TCNICAS MACRO TISULARES:
TCNICAS MICRO TISULARES:
Micropropagacin de porciones de tallos, hojas, races, etc.
Cultivo de meristemos.
Cultivo de polen (andrognesis)
Cultivo de protoplastos
Cultivos celulares en suspensin
Bioreactores
Hibridacin, Fusin de protoplastos
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Cultivo de tejidos vegetales Cultivo in vitro:
Micropropagacin de porciones de tallos, hojas, races, etc.
Cultivo de meristemos.
Cultivo de polen (andrognesis)
Cultivo de protoplastos
Cultivos celulares en suspensin
Bioreactores
Hibridacin, Fusin de protoplastos
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Cultivo de meristemos
Microinjertos
Propagacin clonal y
saneamiento del material
vegetal (i.e.: eliminacin de
virus).
Cultivo de pices caulinares
Cultivo de yemas axilares
Morfognesis directa
Semilla artificial
Reproduccin vegetativa.
Cultivo de anteras y esporas
Cultivo de vulos
Cultivo de embriones haploides
Obtencin de lneas puras
(mtodo haplo-diploide).
EJEMPLOS?
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Transformacin gentica
- T.G. va Agrobacterium
- T.G. Biolistic, electroporacin,
transformacin de protoplastos,
microinjeccin, etc.).
Transferencia de genes
(Variacin intraespecfica e
interespecfica)
Fusin de protoplastos:
- Hibridacin somtica
- Hibridacin gametosomtica
Cultivo de embriones zigticos
Aprovechamiento de la variacin
interespecfica.
Seleccin celular
Seleccin somaclonal
Aprovechamiento de la variacin
somaclonal (variacin
intraespecfica)
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BIOTECNOLOGA FORESTAL v/s MEJORA
GEN LOCI GENOMA SER VIVO
MEJORADOR DE
PLANTAS
Muchos rboles,
familias, sitios,
tiempo, objetivos
de produccin.
Seleccin:
mejor grupo de
rboles
BIOTECNOLOGO
Selecciona
para un rasgo
dado, el gen
ms
adecuado
+
Aade genes
en distintos
loci para
objetivos
determinados
Seleccin:
mejor
genotipo
-
ALTERNATIVAS PARA EL BIOTECNOLOGO?
ESCASAS !
HIBRIDACION VIA CRUZAS
O BIEN
-
PROPAGACIN
VEGETATIVA O
ASEXUAL
GRADO DE
DETERMINACIN
CELULAR
ESTADO
FISIOLGICO DEL
MATERIAL BASE
TOTIPOTENCIA CELULAR
CAPACIDAD MORFOGNICA
-
EXPRESIN DE LA TOTIPOTENCIA
ORGANOGNESIS EMBRIOGNESIS SOMTICA
DIRECTA DIRECTA INDIRECTA INDIRECTA
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Propagacin vegetativa va cultivo in vitro
Organognesis
Embriognesis
Somtica
Conduce a la diferenciacin de meristemos caulinares y/o radiculares que originan tallos o races adventicias, respectivamente.
Formacin de
Conduce a la formacin de embriones somticos siguiendo las fases del embrin cigtico (globular, corazn, torpedo, cotiledonar) aunque sin fecundacin.
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Establecimiento
Proliferacin
Elongacin
Enraizamiento
Aclimatacin
ETAPAS ORGANOGNESIS
CAULOGNESIS
RIZOGNESIS
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VENTAJAS
ORGANOGNESIS
PLANTAS LIBRES
DE PATGENOS PRODUCCIN RPIDA.
PLANTAS HOMOGNEAS, VIGOR
PRODUCCIN
TODO EL AO ALTAS TASAS DE PROLIFERACIN
RPIDAS GANANCIAS PRODUCTIVAS
PRODUCCIN DE MADERA MS HOMOGNEA
ARCHIVO GENTICO
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Organognesis a partir de embriones (P. radiata)
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Organognesis a partir de embriones (P. radiata)
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Hasbn, R. 2004
Organognesis a partir de embriones (C. sativa)
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Organognesis de tejido adulto (E. nitens)
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Organognesis de tejido adulto (Q. saponaria)
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Organognesis de tejido adulto (Q. saponaria)
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Establecer metodologas de cultivo in vitro de material adulto evaluando tipo de tejido a introducir
(yemas y hojas) y respuesta de induccin morfognica
(organognesis y/o embriognesis somtica).
EXPERIENCIA DE CLONACION DE RAUI ADULTO
SECUENCIA OPERACIONAL. Base Copa
-
100 um
Formacin de zonas
meristemticas y
origen multicelular de
los brotes
adventicios.
Material adulto de N. alpina
-
- Existe conexin con el tejido
materno (callo).
- En un punto indiferenciado
comienza el ordenamiento del
tejido vascular con la evidente
presencia de elementos
conductores en los nuevos
brotes.
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EMBRIOGNESIS SOMTICA
Multiproceso a travs del cual clulas vegetales somticas indiferenciadas originan embriones normales sin conexin vascular al tejido de origen.
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MEDIO CULTIVO
AMBIENTE
TIPO EXPLANTO
FACTORES QUE AFECTAN LA INDUCCIN Y GENERACIN DE EMBRIONES SOMTICOS
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EMBRIOGNESIS SOMTICA
VENTAJAS
Sistema de propagacin masiva.
Clonacin genotipos selectos.
Generacin de ambos polos de desarrollo (raz y tallo).
Automatizacin del proceso mediante cultivo lquido.
Criopreservacin de los e.Ss.
Semilla artificial (facilidad de manejo).
Regeneracin de plantas transformadas genticamente.
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EMBRIOGNESIS SOMTICA
LIMITACIONES
Difcil induccin desde tejido adulto.
Efecto del genotipo.
Afinamiento protocolos de cultivo.
Germinacin asincrnica.
Embriones somticos con anormalidades.
Variaciones somaclonales.
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INDUCCIN EMBRIOGNICA
REQUERIMIENTOS
CLULAS COMPETENTES
AMBIENTE ADECUADO
ESTMULO (ESTRS)
ES INDIRECTA REDETERMINACIN DE CLULAS DIFERENCIADAS
ES DIRECTA CLULAS PROEMBRIOGNICAS
ORIGEN UNI O MULTI CELULAR?
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EXPRESIN EMBRIONARIA
* ORGANIZACIN ESPACIAL
* GENERACIN DE DIVERSIDAD CELULAR
AUTONOMA (RESPECTO AL TEJIDO MADRE)
BIPOLARIDAD
APARICIN DE BANDAS PROCAMBIALES
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MADURACIN EMBRIONARIA
* EXPANSIN CELULAR
* ACUMULACIN SUSTANCIAS DE RESERVA
PROCESO ANLOGO A EMBRIOGNESIS CIGTICA
REPRESIN DE LA GERMINACIN
TOLERANCIA A LA DESHIDRATACIN
EN OCASIONES SON NECESARIOS TRATAMIENTOS
POSTMADURACIN
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ESTRS
OSMTICO
pH FOTOPERODO
ETILENO
ABA
MADURACIN
E. S.
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GERMINACIN Y CONVERSIN
DESARROLLO DE LA RAZ Y BROTE CAULINAR
GENERALMENTE OCURRE SIN REGULADORES DE CRECIMIENTO
SE DEBE TENER PRESENTE SEMEJANZA AL PROCESO NATURAL
EL CRECIMIENTO DE PLNTULAS DERIVADAS DE E.S. SE ENCUENTRA
BAJO LA INFLUENCIA ACUMULATIVA DE UNA SERIE DE TRATAMIENTOS
PREVIOS
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REQUISITOS PARA
CONVERSIN A
PLANTA...
MORFOLOGA NORMAL ?
SUFICIENTE ACUMULACIN DE
SUSTANCIAS DE RESERVA
TOLERANCIA A LA
DESHIDRATACIN
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MEDIO CULTIVO
AMBIENTE
TIPO EXPLANTO
FACTORES QUE AFECTAN LA INDUCCIN Y GENERACIN DE EMBRIONES SOMTICOS
Volumen del recipiente, medio lquido/slido, pH, ventilacin recipientes, etc.
Temperaturas, HR, fotoperiodo, etc.
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EMBRIOGNESIS SOMTICA
Directa
Indirecta
Recurrente
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ESTUDIO DE CASO:
EMBRIOGENESIS SOMTICA RECURRENTE
EN RAUL
(Nothofagus alpina)
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MARCO DE REFERENCIA DE LA INVESTIGACION
EMBRIOGNESIS
SOMTICA
RECURRENTE
CARACTERIZACIN
MOLECULAR LNEAS
CALLOGNICAS
CARACTERIZACIN
PROCESO
EMBRIOGNICO
CARACTERIZACIN
MOLECULAR LNEAS
EMBRIOGNICAS
PROTOCOLO
EMBRIOGNESIS
SOMTICA
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Categora 1 Categora 2 Categora 3
Tercera Semana
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En Presencia de Hormonas
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En Ausencia de Hormonas
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Encapsulado de embriones somticos
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Resultados
Germinacin y conversin a planta de un embrin
cigtico encapsulado en alginato de sodio al 3%.