Año 2 • No. 69 • julio 8 de 2002 Xalapa • Veracruz • México
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  Laboratorios uv, nuevo escenario para mejorar nuestra agricultura
Cultivo in vitro, alternativa universitaria
Edith Escalón
Desde hace algunos años, la tierra no es el único espacio donde germinan plantas y semillas. Ahora, laboratorios de todo el mundo se dedican a hacer cultivos in vitro, es decir, en medios artificiales, bajo condiciones controladas y libres de enfermedades. Y aunque muchos no lo sepan, en la uv hay uno que ha desarrollado desde 1995 esta tecnología.
Se trata del Laboratorio de Cultivo de Plantas de la Facultad de Ciencias Biológico-Agropecuarias que, desde Peñuela (zona Córdoba-Orizaba), se ocupa de llevar a la práctica el cultivo de tejidos vegetales.
Sus principales líneas de investigación se relacionan con tres procesos necesarios para mejorar las especies vegetales: micropropagación, fitomejoramiento y saneamiento, que son útiles para rescatar especies que se encuentren amenazadas, en peligro de extinción, que requieran algún tipo de mejoramiento para adquirir resistencias a enfermedades, alcanzar mayor productividad, floración en épocas no tradicionales, etcétera.

Más y mejores plantas
Una de las líneas básicas es la micropropagación. Como su nombre lo indica se trata de un conjunto de técnicas que permiten elevar la tasa de multiplicación por encima de la que se obtiene con métodos tradicionales, es decir, técnicas para clonar.
Según Hilda Lee Espinosa, responsable del laboratorio, esta técnica es necesaria cuando la especie es difícil de propagar, como ejemplo citó a la orquídea, cuya semilla necesita hacer una simbiosis con un hongo para reproducirse y esta asociación es muy difícil de encontrar: “Nosotros garantizamos con este método de cultivo in vitro un 100 por ciento de germinación de las semillas”.
La ventaja es clara: “Si se propaga una orquídea por el método tradicional puede tener un hijuelo por año en promedio. Con el cultivo in vitro podemos tener en ocho meses, la cantidad que sea de orquídeas, dependiendo del número de explantes establecidos”.
El proceso se puede comparar a la creación de copias a partir del original. Para esto se colocan pequeños explantes (es decir, partes de la planta) en tubos de ensaye que contienen cantidades determinadas de nutrientes, ahí, durante cierto tiempo, se desarrolla el explante y crece como una plantita normal; cuando ha alcanzado una medida definida se saca del tubo y se corta el tejido en partes, cada pequeño corte se coloca en un nuevo tubo de ensaye con nutrientes y se repite el proceso.

Algo diferente ocurre con los anturios especie con la que, además de desarrollar la propagación de la especie, se producen embriones artificiales in vitro: “Nuestro propósito a mediano plazo es producir semilla artificial. De manera que se produzca un embrión artificial, se encapsule imitando a una semilla real y se pueda transportar y comercializar sin problemas de regulaciones fitosanitarias o de permisos especiales, puesto que el material estará garantizado y libre de enfermedades”.
 

La segunda línea de investigación es el fitomejoramiento, útil para cuando se requiere que una determinada especie desarrolle capacidades específicas que le permitan mejorar, ya sea su capacidad de reproducirse y crecer en condiciones poco convencionales, desplegar resistencias a plagas o enfermedades o alcanzar mayor productividad. Esto, insisto, no tiene que ver con la modificación genética, sino que se realiza a partir de procesos de selección y técnicas biotecnológicas.
El saneamiento, tercera línea de investigación del laboratorio, consiste en la liberación de bacterias, hongos y virus en las especies vegetales, ya que existen algunas que se encuentran enfermas y son difíciles de sanear por los métodos convencionales, simplemente porque no hay productos químicos que puedan hacerlo en el campo.
“Nosotros –continua Lee Espinosa– podemos tomar por ejemplo plántulas de papa, que tienen virus muy persistentes, muy difíciles de erradicar. Tomamos algunas partes (meristemos) o puntas de crecimiento que no tengan esos virus y de ahí empezamos el cultivo in vitro, es decir, la clonación de muestras sanas. Así, todo nuestro material, incluso el clonado, tiene total garantía de sanidad”.

In vitro: base del futuro
La biotecnología comprende varias ramas, la microbiana, de alimentos, animal y vegetal. Ésta última tiene muchos usos y aplicaciones: el mejoramiento, la caracterización, la micropropagación, estudios básicos de genética, fisiología y bioquímica, por ello es que “si no tenemos como herramienta el cultivo de tejidos in vitro no podemos llegar a caracterizar el adn de una especie, porque para llegar a él tenemos que partir de un cultivo aséptico, como los que se encuentran en el Laboratorio de Cultivo de Plantas, y sólo entonces aislarlo, amplificarlo, clonarlo y finalmente insertarlo en el vegetal que queremos mejorar”, comentó Lee Espinosa.
Esto quiere decir que el cultivo in vitro es la base del desarrollo biotecnológico vegetal a futuro, porque a partir de él será posible investigar y perfeccionar técnicas que nos den mayores posibilidades de desarrollo en el sector agrícola, medicinal, ornamental, y todo aquel relacionado con el mundo vegetal.

Proyectos exitosos
Lo más interesante de un trabajo como este es que se realice en vinculación con los sectores sociales. El Laboratorio de Cultivo de Plantas de la fcba ha seguido esta tradición universitaria desde sus inicios. Hoy en día su trabajo incluye la difusión y extensión: “Impartimos cursos en otras facultades, vamos a coloquios académicos y comerciales, llevamos nuestros productos a todos lados”, y por otro lado la vinculación con el sector agrícola y empresarial de la región “tenemos convenios de vinculación que nos permiten producir material en gran escala para las empresas.
Proyectos en curso
1- Pronatura Chiapas: propagación
de orquídeas y bromelias.
2- Córdoba: Restablecimiento y rescate de especies endémicas.
3- Ingenio Central
Motzorongo: producción
de algunos derivados
de caña y ornamentales.
 

”Uno de los casos más exitosos fue el convenio uv-Grupo Escorpión (ingenio cañero), a quien el laboratorio entregó en febrero de este año diez mil plantas de nueve variedades, que fueron saneadas y micropropagadas.”
Es importante mencionar que las plantas que fueron trabajadas en el laboratorio se encuentran en el Ingenio Tres Valles, en Honduras, ya que Grupo Escorpión actuó como industria exportadora y envió al país sudamericano las plantas micropropagadas.
Y este no es el único caso. Lee Espinosa mencionó algunos de los 12 proyectos en curso que beneficiarán al sector privado y productivo: “Pronatura Chiapas, nos encargó propagarle orquídeas y bromelias para restablecer su flora natural (amenazada actualmente); en la región de Córdoba vamos a establecer un convenio con el municipio local para restablecer todas las especies endémicas que se están perdiendo por una u otra causa; con el apoyo de Sigolfo y el Ingenio Central Motzorongo, existe el plan de producir, además de caña de azúcar, algunos derivados y ornamentales; también tenemos proyectos con piña, papa, helechos, soya, chile y violetas africanas”.
La coordinadora del laboratorio mencionó también que hay muchas estructuras ya conformadas para poder vincularse con los productores, ya que si un productor necesita aprender alguna técnica específica sobre alguna especie en particular, ellos se encargan de diseñar cursos especializados “De hecho, hace apenas algunas semanas tuvimos contacto con el representante del Instituto Nacional Indigenista (ini), que solicitó capacitación y todo un paquete tecnológico de producción in vitro del árbol de amate, que actualmente se encuentra en peligro de extinción”.

Además de que la vinculación es una forma de allegarse recursos, como puede constatarse en los proyectos del laboratorio financiados por Conacyt, Semarnat, Sigolfo y otros, también permite que los tesistas que participan en ellos puedan conectarse con potenciales empleadores y adquieran las armas para enfrentar situaciones reales para la aplicación de sus conocimientos.

Caña de azúcar y ornamentales, prioridad
Ya que la fcba se encuentra en medio de una zona dedicada al cultivo de especies ornamentales, su relación con los viveristas resulta
fundamental.
Su importancia se resume en dos claros ejemplos: el anturio que tiene una tasa de multiplicación muy baja presenta un problema que con las técnicas de micropropagación se puede solucionar; lo mismo sucede con la orquídea, que además se cotiza entre 300 y 500 pesos cada planta. “Nuestra línea fundamental es el trabajo con ornamentales. De hecho, nuestras condiciones climatológicas nos permiten el cultivo de orquídeas y de anturios, y aunque de momento no tenemos la capacidad necesaria para cubrir la demanda ya estamos trabajando en eso”, aseguró.
Otra de las grandes prioridades es la caña de azúcar, ya que hay más de 100 productos o subproductos derivados de la caña que no son azúcar, a ellos se enfocan las investigaciones del laboratorio, (que lleva a cabo en coordinación con la maestría en Manejo y Explotación de los Agrosistemas de la Caña de Azúcar de la uv), “tenemos una línea de trabajo que se llama Caña de Azúcar, biotecnología y derivados. Entre estos se encuentran la celulosa, el papel, el gasol, la gasolina que viene de la caña de azúcar y muchos otros”.
Para Lee Espinosa es muy importante producir caña de azúcar por este método, aunque parecería contrario a lo que actualmente se está manejando, ya que en su opinión existe una necesidad de producir más y mejores variedades de las cuales sea posible obtener subproductos “yo pienso que en el corto y mediano plazos tendrán que cambiar las visiones de los productores, y los ingenios tendrán que diversificar sus actividades hacia la producción de estos y otros satisfactores, diferentes al azúcar”.

¿PARA QUÉ SIRVE LA CLONACIÓN?
Al hablar de clonación nos referimos a producir individuos idénticos genéticamente al original, ya que se obtiene este individuo idéntico
al original se multiplica en gran escala.
Hilda Lee Espinosa lo explica así: “Nosotros tomamos una sección
de hoja de violeta africana de un centímetro cuadrado y de ahí obtenemos aproximadamente en 15 o 30 días, una cantidad de 15 a 20 brotes; así
elevamos la tasa de multiplicación.
Por el método tradicional usted toma una hoja de violeta y en seis semanas tiene una plantita y si aquí tenemos en un promedio de 20 días 15 plantas por cada centímetro cuadrado, idénticas al original, estamos resolviendo un problema de multiplicación a través de la biotecnología”, además, mediante esta técnica aseguran que las clonaciones no tengan ninguna variación genética.

El plan a futuro
Al preguntarle a Hilda Lee hasta dónde piensan llegar como laboratorio responde: “Nosotros quisiéramos llegar al sueño de todos los biotecnólogos, que es la creación de semilla artificial; entonces ya no vamos a comercializar nuestras plantas como están, como plantas ya grandes, con raíz, sino como semillas en las que no hay variabilidad genética, porque las semillas tradicionales tienen influencia parental, algunas (flores) salen rojas, otras salen blancas, otras salen rosadas, por la influencia de la herencia.
”En este caso no, porque tomamos una sola planta ‘prototipo’, la clonamos, tomamos un explante de su cuerpo y todas las plantas que producimos a partir de ahí son idénticas. Ahora, si a esas plantas todavía las propagamos por medio de semilla artificial, tendríamos miles y millones de plantas que se pueden comercializar en frasquitos, en envases, ese es el plan.”
Y aunque ella lo define como un sueño, es notable que se trata de un plan ambicioso pero asequible porque para llegar ahí no falta mucho: “Sólo falta perfeccionar el método de la embriogénesis somática, que es una ruta morfogenética en donde no producimos plantas, producimos embrioncitos; como los embriones de las semillas normales, les agregamos ciertas sustancias, los encapsulamos y ¡listo!.. creamos una semilla artificial”, comentó segura de que lo pueden lograr a mediano plazo, por lo que es fácil percibir que las maravillas de la biotecnología están más cerca de lo que creemos.