Morfogénesis in vitro 2008 - Facultad de Agronomía

Micropropagación y proyectos de producción 

Morfogénesis in vitro 

Desarrollo, crecimiento y diferenciación. 

Meristemas: tipos y características. 

Totipotencia y dediferenciación. 

Morfogénesis in vitro. 

Respuestas morfogénicas in vitro. 

Control de la morfogénesis in vitro. 

Dpto.de Biología Vegetal 

FACULTAD DE AGRONOMÍA


Desarrollo o Morfogénesis 

Crecimiento + Diferenciación 

Cambios cuantitativos Cambios cualitativos 

Tamaño Estructura y función 




Crecimiento 

División celular + expansión celular 




Diferenciación celular 

Adquisición de propiedades metabólicas, 

estructurales y funcionales diferentes a las de la 

célula progenitora. 

Proceso reversible en plantas 




Meristemas 


FACULTAD DE AGRONOMÍA 

• Meristemas primarios 

– De tallo: terminal, axilar, 

adventicio 

– De raíz: terminal, lateral, 

adventicio 

• Meristemas secundarios 

– Cambium 

– Felógeno 

• Meristemas intercalares

Cél. meristemática 

• Gran núcleo central 

• Nucleolo voluminoso 

• Núcleo/Citoplasma alta 

• Vacuola reducida 

• Numerosas 

mitocondrias 

• Ausencia de plastos 

diferenciados 


Características celulares 



Cél. meristemática 

• Gran núcleo central 

• Nucleolo voluminoso 

• Núcleo/Citoplasma alta 

• Vacuola reducida 

• Numerosas 

mitocondrias 

• Ausencia de plastos 

diferenciados 


Características celulares 



Cél. diferenciada 

• Aumento de vol. celular 

• Disminución de 

núcleo/citoplasma 

• Desarrollo de la vacuola 

• Diferenciación de 

constituyentes celulares

Haberlandt, 1902 


Totipotencia 



“ Teóricamente todas las 

células vegetales son 

capaces de dar origen a una 

planta completa”





Dediferenciación 

Recuperación de las características citológicas y 

potencialidades de las células meristemáticas. 

Núcleo viable y sistema de membranas intacto. 




Morfogénesis in vitro 

Resultado de una secuencia programada de expresión 

génica. 

Activación de los genes correctos en el momento 

correcto y en las células correctas. 




Prerequisitos fisiológicos 

Steward y Carr: El aislamiento físico y fisiológico de 

una célula o tejido del ambiente tisular organizado 

constituye un prerequisito para la expresión de su 

potencial organogénico. 

Skoog y Miller: El desarrollo organizado resulta de 

equilibrios entre reguladores de crecimiento y otros 

factores del medio. 




Competencia y determinación 

COMPETENCIA: Estado reactivo de las células en 

que son capaces de responder a estímulos 

específicos. 

DETERMINACIÓN: Activación de un “mecanismo de 

memoria” que se mantiene incluso cuando se alteran 

las condiciones que lo indujeron. 




Bloqueo a la regeneración 

Genético: implica ausencia de totipotencia. 

Epigenético: células carentes de competencia. 

Fisiológico: ausencia de señales ambientales 

adecuadas. 




Posibles vías morfogénicas 

Organogénesis/Embriogénesis 

Directa/Indirecta 




Respuestas morfogénicas in vitro 



Control de la morfogénesis in vitro 

I. Características de la planta madre y el explanto 

Genotipo 

Edad 

Sanidad 

Condición fisiológica 

II. Medio de cultivo 

Elección del medio de cultivo 

pH 

Fuentes de N 

Reguladores de crecimiento 

III. Condiciones físicas 

Temperatura y termoperíodo 

Intensidad luminosa, fotoperíodo, espectro 

Humedad 




I. Características de la planta madre y el 

explanto 

• Genotipo 

– Restricción a la morfogénesis 

– Genes nucleares, citoplasmáticos, interacción 

– Dicot. vs Monocot. 

– Herbáceas vs leñosas 

• Edad 




Núcleo Pequeño, rodeado de un 

fina capa de 

citoplasma. 

JUVENIL MADURA 

Cromatina Descondensada Condensada 



Reticulado y elongado, 

rodeado por 

membranas del retículo 

endoplásmico. 

Ribosomas Libres Asociados a 

membranas. 

Meristemo apical Domo pequeño, células 

grandes. 

Hoja Forma simple, células 

epidérmicas grandes. 

Ramas Angulo de ramas 

obtuso. 

Tronco No bifurcado, corteza 

fina, traqueidas cortas. 

Domo grande con 

aumento de ARN. 

Forma compleja, 

gruesa. 

Angulo de ramas agudo. 

Bifurcado, corteza 

gruesa. 

Estacas Enraizan fácilmente. Dificultad de 

enraizamiento. 

Células y tejidos “in 

vitro” 

Presentan capacidad de 

organogénesis. 

No presentan.


Rejuvenecimiento 




Rejuvenecimiento 



• Sanidad 

• Características del explanto 







Genotipo 

Edad 

Sanidad 




pH 






Humedad 












Tipo de órgano 

Raíces 

Raíces y 

embriones 

somáticos 

Embriones 

somáticos 


NH 4 + 

mM 

< 2,5 

12,5–37,5 

50,0-100 


N Total 

mM 

27,2 

37,3-62,3 

74,7-124,7 



NO 3 - / NH4 + 

100:0 a 91:9 

66:34 a 40:60 

33:67 a 20:80

• Reguladores de crecimiento (Aux/Ck) 







Auxinas 


Aux/Cks en la organogénesis 

RIZOGÉNESIS 

EMBRIOGÉNESIS 

CALLOGÉNESIS 

BROTES ADVENTICIOS 

BROTES AXILARES 



Citoquininas




Genotipo 

Edad 

Sanidad 




pH 






Humedad 



• Temperatura y termoperíodo 

25°C (17°C - 32°C) 

• Luz: 

– Fotosíntesis 

– Fotomorfogénesis 

– Fototropismo 


III. Condiciones físicas. 



• Luz 

– Longitud de onda: efectos fotomorfogénicos 

• rojo/rojo lejano y azul/rojo 

– Fotoperíodo: 16 hs luz 

– Intensidad: 30 µmol m -2 s -1 

• Humedad relativa: 

cercana 100% 





Regeneración directa de Aerides crispum (Orchidaceae) a partir de hojas. 



Murthy, 2005.


Regeneración directa de Violeta africanaSaintpaulia ionantha a partir 

de pecíolo. 



Rout et al, 2005.


Regeneración indirecta de Actinidia deliciosa (Kiwi) a partir de lámina (A y 

C) y pecíolo (B y D). 



Prado et al, 2007.


Embriogénesis somática indirecta en Rosa hybrida a partir de hoja. 



Rout et al, 2005.

Morfogénesis in vitro 2008 - Facultad de Agronomía

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