Rescate de embriones en la mejora de plantas
Autores: Rogo, Ugo; Fambrini, Marco; Pugliesi, Claudio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Rescate de embriones en la mejora de plantas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Rescate de embriones
Cultivo de tejidos in vitro
Cruces interespecíficos
Barreras prezigóticas
Barreras postzigóticas
Haploides
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Las técnicas de rescate de embriones (ER) se encuentran entre los protocolos de cultivo de tejidos in vitro más antiguos y exitosos utilizados con especies vegetales. ER se refiere a una serie de métodos que promueven el desarrollo de un embrión inmaduro o letal en una planta viable. Los cruces intraespecíficos, interespecíficos o intergenéricos permiten la introgressión de alelos importantes de interés agrícola de especies silvestres, como la resistencia o tolerancia a estrés abiótico y biótico o rasgos morfológicos en cultivos. Sin embargo, las barreras reproductivas pre y post cigóticas a menudo presentan desafíos para lograr una hibridación exitosa. Las barreras pre-cigóticas se manifiestan como reacciones de incompatibilidad que obstaculizan la germinación del polen, el crecimiento del tubo polínico o la penetración en el óvulo que ocurren en varios tejidos, como el estigma, el estilo o el ovario. Para superar estas barreras, se emplean varias estrategias, incluidas técnicas de corte de estilo o injerto sobre estilo, la utilización de polen mezclado de especies distintas, la polinización de placentas y la polinización in vitro de óvulos. Por otro lado, las barreras post-cigóticas actúan en diferentes tejidos y etapas que van desde el desarrollo temprano del embrión hasta el crecimiento y reproducción subsiguiente de la descendencia. Muchos cruces entre diferentes géneros resultan en el aborto del embrión debido al fracaso del desarrollo del endospermo. En tales casos, se necesitan técnicas de ER para rescatar estos híbridos. ER tiene una gran promesa no solo para facilitar cruces exitosos, sino también para obtener haploides, haploides duplicados y manipular los niveles de ploidía para la ingeniería cromosómica mediante líneas de adición monosómica y disómica o de sustitución. Además, ER se puede utilizar para acortar el ciclo reproductivo y para la propagación de plantas raras. Adicionalmente, se ha utilizado repetidamente para estudiar las etapas del desarrollo embrionario, especialmente en mutantes letales de embrión. El procedimiento de ER más utilizado es el cultivo de embriones inmaduros tomados y colocados directamente en medios de cultivo. En ciertos casos, el cultivo in vitro de óvulos, ovarios o placentas permite el desarrollo exitoso de embriones jóvenes desde la etapa de cigoto hasta la madurez.
Descripción
Las técnicas de rescate de embriones (ER) se encuentran entre los protocolos de cultivo de tejidos in vitro más antiguos y exitosos utilizados con especies vegetales. ER se refiere a una serie de métodos que promueven el desarrollo de un embrión inmaduro o letal en una planta viable. Los cruces intraespecíficos, interespecíficos o intergenéricos permiten la introgressión de alelos importantes de interés agrícola de especies silvestres, como la resistencia o tolerancia a estrés abiótico y biótico o rasgos morfológicos en cultivos. Sin embargo, las barreras reproductivas pre y post cigóticas a menudo presentan desafíos para lograr una hibridación exitosa. Las barreras pre-cigóticas se manifiestan como reacciones de incompatibilidad que obstaculizan la germinación del polen, el crecimiento del tubo polínico o la penetración en el óvulo que ocurren en varios tejidos, como el estigma, el estilo o el ovario. Para superar estas barreras, se emplean varias estrategias, incluidas técnicas de corte de estilo o injerto sobre estilo, la utilización de polen mezclado de especies distintas, la polinización de placentas y la polinización in vitro de óvulos. Por otro lado, las barreras post-cigóticas actúan en diferentes tejidos y etapas que van desde el desarrollo temprano del embrión hasta el crecimiento y reproducción subsiguiente de la descendencia. Muchos cruces entre diferentes géneros resultan en el aborto del embrión debido al fracaso del desarrollo del endospermo. En tales casos, se necesitan técnicas de ER para rescatar estos híbridos. ER tiene una gran promesa no solo para facilitar cruces exitosos, sino también para obtener haploides, haploides duplicados y manipular los niveles de ploidía para la ingeniería cromosómica mediante líneas de adición monosómica y disómica o de sustitución. Además, ER se puede utilizar para acortar el ciclo reproductivo y para la propagación de plantas raras. Adicionalmente, se ha utilizado repetidamente para estudiar las etapas del desarrollo embrionario, especialmente en mutantes letales de embrión. El procedimiento de ER más utilizado es el cultivo de embriones inmaduros tomados y colocados directamente en medios de cultivo. En ciertos casos, el cultivo in vitro de óvulos, ovarios o placentas permite el desarrollo exitoso de embriones jóvenes desde la etapa de cigoto hasta la madurez.