Cultivo de Tejidos Vegetales

TALLER LA CONTAMINACIÓN MICROBIANA EN EL CULTIVO "IN VITRO" VIT RO" DE TEJIDOS VEGETALES “

”

Universidad Francisco De Paula Santander Facultad De Ciencias Agrarias y Del Ambiente Ingeniería Biotecnológica

1. Qué es un contaminante en cultivo "in vitro" de tejidos vegetales. Se entiende como contaminación todo aquel aqu el crecimiento microbiano en el contenedor de cultivo de tejidos vegetales. La contaminación en el cultivo de tejidos puede originarse de dos fuentes fundamentales: una llevada a cabo por microorganismos en la superficie (levaduras, bacterias) o en los tejidos de los explantes (hongos filamentosos) , o por deficiencias en la manipulación de los operadores en los laboratorios.

2. Todos los microorganismos que pueden desarrollarse en un frasco de cultivo "in vitro" de tejidos vegetales se consideran contaminantes? Explique su respuesta. Si son contaminantes, pero estos microorganismos al reducir su expresión en los medios de cultivo junto con el conocimiento e identificación pueden mejorar el enraizamiento. Las bacterias del género Pseudomonas al usarcé en vitroplantas de papa logran estimular crecimiento de la planta y protección hacia otras contaminantes. Algunos plásmidos de bacterias se pueden insertar en genes de plantas (Alvarado, 1998).

3. ¿Qué problemas puede traer la contaminación microbiana en los trabajos de cultivo de tejidos vegetales? Qué problemas principales causa a los tejidos en desarrollo? La contaminación microbiana es uno de los problemas más graves en la micropropagación de especies vegetales a nivel mundial, produce cuantiosas pérdidas de material, tanto en los trabajos de investigación como en la micropropagación comercial. Puede tener dos orígenes: a) microorganismos que colonizan la superficie o el interior del ex plante (endófitos) y b) microorganismos introducidos durante la manipulación en el laboratorio (Debergh y Zimmerman, 1991). En los cultivos de tejido causa pérdidas frecuentes de material vegetal, en las zonas tropicales alcanza altas proporciones dado que el clima y ambiente son propicios para el desarrollo y

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multiplicación de microrganismos. En los tejidos de desarrollo compiten los microrganismos por nutrientes del medio, daños directos o indirectos por la colonización de sus tejidos o la expulsión al medio de cultivo de metabolitos tóxicos. Reduciendo la multiplicación, inhibe el enraizamiento y muerte de la planta (cassells, 1991). 4.

Establezca los conceptos y las diferencias entre un microorganismo fitopatógeno y un vitropatógeno.

se denomina fitopatógeno a un organismo, en general microorganismo, que genera enfermedades en las plantas a través de disturbios en el metabolismo celular. Algunos fitopatógenos pueden causar también enfermedades al crecer y multiplicarse en el xilema y en el floema de la planta y, por ende, bloquear el transporte de agua y de nutrientes desde la raíz hacia las hojas o el flujo de savia desde las hojas hacia el resto de la planta. Se considera vitropatogeno a cualquier microorganismo que genere contaminación en un contenedor “in vitro”.

microorganismo fitopatógeno

vitropatógeno

Los nematodos infectan siempre el sistema

A diferencia de los hongos y levaduras,

radicular. Son biotróficos, poseen un estilete estas bacterias no producen crecimiento visible hueco capaz de atravesar las paredes celulares; en el medio o síntomas en las plantas hasta un muchos modifican el metabolismo de la célula tiempo después de haber sido introducidas infectada e inducen estructuras especializadas dentro del cultivo de tejidos. en ella para nutrirse. La mayoría de los patógenos de plantas son hongos

de

las

divisiones

La mayoría de las bacterias aisladas como

ascomicetos, contaminantes del cultivo de tejidos son

basidiomicetos u oomicetos.

especies que no se conocen como patógenos de plantas in vivo.

Las

bacterias

colonizan

espacios

Muchas de estas bacterias son introducidas

intercelulares en distintos órganos o el xilema con el explante, mientras que otras son rodeadas de polisacáridos superficiales, que claramente introducidas en el laboratorio





La patogenia causada por virus es muy

A diferencia de los hongos y levaduras,

característica en cuanto a que el patógeno se estas bacterias no producen crecimiento visible incorpora a sí mismo en el metabolismo de la en el medio o síntomas en las plantas hasta un célula hospedadora. Después de infectar una tiempo después de haber sido introducidas célula vegetal viva, el virus se libera de su dentro del cultivo de tejidos. cubierta proteica e introduce su material genético en el interior del hospedador.

5.

¿Qué se entiende por contaminación endógena o latente? Cuáles son los grupos y géneros de microorganismos más asociados a este tipo de contaminación? ¿Cuál es la fuente de este tipo de contaminación? ¿Como se controla en los trabajos de cultivo "in vitro"?

La contaminación endógena o latente es la contam inación que proviene del explante en la etapa de establecimiento y se extiende al medio de cultivo. Cuando se reporta contaminación endógena se hace referencia generalmente a bacterias patógenas o no patógenas, levaduras

y a organismos fastidiosos como los virus, viroides,

micoplasmas y rickettsias. rickettsias. En este tipo de contaminación se han aislado especies de bacterias pertenecientes a los géneros : Micrococcus, Bacillus, Staphylococcus, Mycobacterium, Pseudomonas,

Enterobacter,

Acinetobacter,

Xanthomonas,

Lactobacillus,

Erwinia,

cont rolar la contaminación se realiza Agrobacterium, Corynebacterium, entre Corynebacterium, entre otros. Para tratar de controlar una rutina de desinfección para la eliminación de los contaminantes contaminantes microbianos de la superficie de los explante por el cual se eliminan comúnmente por inmersión de estos en disoluciones desinfectantes tales como : etanol, hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio, peróxido de hidrógeno, cloro comercial, tween, entre otros, con un rango de tiempo establecido para obtener mayor rendimiento en la desinfección (Alvarado, 1998).

6.

¿Cuál es la contaminación exógena? ¿cuáles son las diversas fuentes f uentes de contaminantes exógenos? Relaciones los tipos y géneros de microorganismos con la fuente de





La contaminación exógena es la que proviene de otras fuentes como los equipos e instrumentos instrumentos del trabajo, el hombre, el ambiente, entre entre otros y se introduce al laboratorio, por el cual el contaminante microbiano crece en el medio de cultivo cultivo alrededor del explante hasta cubrirlo completamente (Anonymous, 2017). Las diversas fuentes de contaminación exógenas son las siguientes: La contaminación por el factor humano es debido a inadecuadas técnicas de asepsia, se encuentran microorganismos como : Staphylococcus, Candida albicans, hongos albicans, hongos filamentosos. Se puede reducir los riesgos empleando medios de protección como gorros, tapabocas y guantes, teniendo una adecuada técnica de asepsia. En los equipos se pueden presentar contaminación por el mal funcionamiento de los equipos de esterilización como la autoclave, horno, cabinas de flujo laminar y contaminación por instrumentos es debido a la inadecuada esterilización de los instrumentos utilizados, se encuentran microorganismos como el género Bacillus sp. sp. Se puede reducir el riesgo de contaminación manteniendo un chequeo periódico de la eficiencia y funcionamiento de los equipos e instrumentos. Se encuentra contaminación por ambiente debido a las condiciones higiénico sanitarias deficientes e intercambio con el ambiente exterior, se encuentra microorganismos como: Cladosporium,

Aspergillus,

Penicillium,

Alternaria,

Fusarium,

Micrococcus,

Bacillus,

Rhodotorula, Candida, Chryptococcus. Para Chryptococcus. Para los muestreos ambientales resulta de gran utilidad establecer puntos fijos de muestreo y repetir los ensayos manteniendo ciertas regularidades (tipo de medio de cultivo, tamaño de las placas de Petri, tiempo de ex posición, entre otros.) que permitan determinar los patrones del número de microorganismos permisibles en el ambiente de cada local (Alvarado, 1998). Se controla en el caso de las bacterias con altas presiones osmóticas, el PH, hormonas como citoquininas que ejerce efecto bacteriostático sobre ellas (Anonymous, 201 7).

7.

Qué importancia considera usted tiene detectar a tiempo un contaminante en un proceso de propagación masiva? Como puede ser detectado en etapas tempranas del





La detección temprana de la contaminación es e s esencial para prevenir las pérdidas. Para ello, se requiere de métodos rápidos y seguros. A diferencia de los hongos filamentosos y las levaduras, las bacterias a menudo no producen crecimiento visible sobre el medio o síntomas en las plantas hasta mucho tiempo después de que fueron introducidas. En todas las fases los explantes deben ser muestreados para detectar la presencia de contaminantes bacterianos. Aunque se precisa de métodos rápidos y seguros de detección temprana; entre los más utilizados se encuentran rozar la superficie cortada del explante sobre un medio de cultivo bacteriológico durante los subcultivos y la transferencia de fragmentos de material vegetal a medios de cultivos bacteriológicos. Se ha referido también la modificación de los medios de cultivo de las plantas con la adición de componentes de medios para el cultivo de bacterias, agua de coco y variando el pH. Además, los métodos turbidimétricos turbidimétricos han sido utilizados por algunos autores. (Hernández Y.I, González M. E.II 2010). La determinación exacta de la fuente de contaminación retrospectivamente a menudo se dificulta, ya que los microorganismos pueden ser introducidos en varios puntos del proceso productivo. Hay vías para controlar y manejar la contaminación pero es necesario determinar d eterminar el tipo de contaminante y la fuente para poder seleccionar los mejores métodos.

8.

Una vez que el material vegetal "in vitro" se encuentra contaminado, que acciones se deben tomar? Como puede usted tratar el material vegetal contaminado y que se requiera obligatoriamente "salvar" de la contaminación.

Si se tienen en cuenta aspectos tales como: que la contaminación en la población de plantas cultivadas in vitro está causada por un mismo microorganismo, que este se caracterice, que se realicen las pruebas de susceptibilidad de los conta minantes frente a los productos antimicrobianos y se determine la Mínima Concentración Inhibitoria (MCI), la Mínima Concentración Bactericida o la Mínima Concentración Fungicida de estos, así como que se verifique su no fitotoxicidad, pueden ser una alternativa para solucionar este problema. En el caso de los fungicidas, entre los que se han empleado con mejores resultados se encuentran el benomil y el carbendazim. Para determinar la susceptibilidad de los hongos a diferentes sustancias con acci ón fungicida se refiere





En la lucha por prevenir o eliminar la contaminación bacteriana en el cultivo in vitro de células y tejidos vegetales se han ensayado y puesto en práctica diferentes alternativas. No obstante, los métodos para eliminar los microorganismos y mantener los cultivos libres de contaminantes no son aún satisfactorios. Se requiere de estudios que profundicen en el conocimiento de las poblaciones de bacterias contaminantes en los ecosistemas in vitro, en sus características y funciones para trazar estrategias de prevención y control más eficientes. (Alvarado Y., Cruz M., Portal N., García L., Freire M., Quiala E., Gómez R. 2003).

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Alvarado C. Y., Cruz M. M., Portal G. N., García A. L., Freire S. M., Quiala E., Gómez K. R. (Abril - junio 2003). Estrategia de Trabajo para la Prevención y el Control de la Contaminación Bacteriana en la Micropropagación de la Caña de Azúcar. Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central Marta Abreu de las Villas. Villa Clara, Cuba.

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