La propagación in vitro, también conocida como micropropagación vegetal, se ha consolidado como una de las herramientas más importantes de la biotecnología aplicada a la agricultura moderna para la producción de material vegetal sano, uniforme y genéticamente estable.
En sistemas productivos donde la variabilidad genética, la sanidad radicular y la calidad del sistema de raíces influyen directamente en el desempeño del cultivo, la propagación clonal in vitro ofrece ventajas técnicas claras frente a otros métodos de propagación vegetal.
Dentro del proceso de micropropagación, uno de los pilares técnicos fundamentales es el manejo de las fitohormonas o reguladores del crecimiento vegetal, conocidos en la literatura científica como PGRs (Plant Growth Regulators), compuestos que permiten dirigir y controlar el desarrollo de los tejidos vegetales bajo condiciones de laboratorio.
¿Qué son las fitohormonas o reguladores del crecimiento vegetal?
Los reguladores del crecimiento vegetal (PGRs) son compuestos orgánicos que regulan procesos fisiológicos clave en las plantas, como la división celular, la elongación, la diferenciación de tejidos y la formación de órganos. Algunos de estos compuestos son producidos de forma natural por las plantas en bajas concentraciones, mientras que otros son reguladores de crecimiento de origen sintético, desarrollados para reproducir o modular estos mismos efectos fisiológicos.
De manera general, las fitohormonas o reguladores del crecimiento vegetal participan en la regulación de procesos fisiológicos como:
- División y elongación celular.
- Formación de raíces y brotes.
- Diferenciación de tejidos.
- Respuesta al estrés biótico o abiótico.
- Transición entre etapas del ciclo de vida.
La relación entre reguladores de crecimiento y propagación in vitro
La propagación in vitro se basa generalmente en el uso de tejidos meristemáticos, que son zonas de la planta con alta capacidad de división celular. Estos tejidos, al estar separados de la planta madre, pierden la regulación hormonal endógena que normalmente controla su desarrollo.
Por esta razón, el éxito del cultivo in vitro depende de:
- El tipo de regulador de crecimiento utilizado.
- La concentración aplicada (generalmente expresada como µM, ppm o mg/L).
- El equilibrio entre diferentes reguladores de crecimiento.
- La etapa del proceso en la que se aplican.
- Cada ajuste hormonal genera una respuesta distinta en el tejido vegetal.
Principales fitohormonas usadas en propagación in vitro
Auxinas
Son fitohormonas clave en la inducción, desarrollo y formación de raíces. En propagación in vitro cumplen un papel fundamental durante la fase de enraizamiento. Sus funciones principales son:
- Estimulan la formación de raíces adventicias.
- Favorecen la elongación celular.
- Influyen en la arquitectura del sistema radicular.
Auxinas comúnmente utilizadas:
- Ácido indolacético (AIA).
- Ácido indolbutírico (AIB).
- Ácido naftalenacético (ANA).
En cultivos como el aguacate, el uso adecuado de auxinas permite obtener sistemas radiculares fasciculados, con abundantes raíces finas, lo que mejora la absorción de agua y nutrientes y reduce la susceptibilidad a problemas de asfixia radicular en campo.
Es importante destacar que las auxinas no actúan de forma aislada en la propagación in vitro. Su efecto depende del balance con otras fitohormonas, especialmente con las citoquininas.
Mientras una mayor proporción de auxinas favorece la formación de raíces, un aumento relativo de citoquininas estimula la brotación y la multiplicación de yemas. Este equilibrio hormonal es el que permite dirigir el desarrollo del explante hacia el objetivo deseado en cada etapa del proceso.
Citoquininas
Son fitohormonas que desempeñan un papel central en la división celular y la activación de yemas, siendo fundamentales durante la fase de multiplicación en los procesos de propagación in vitro.
En la propagación in vitro, las citoquininas permiten romper la dominancia apical y estimular la formación de múltiples brotes a partir de un mismo explante, incrementando de forma significativa la tasa de multiplicación.
Sus funciones principales incluyen:
- Estimulación de la división celular.
- Activación de yemas axilares.
- Promoción de la brotación múltiple.
- Retraso de la senescencia de tejidos.
Citoquininas comúnmente utilizadas en propagación in vitro:
- 6-bencilaminopurina (BAP).
- Kinetina.
- Thidiazuron (TDZ).
El uso adecuado de citoquininas permite obtener brotes vigorosos, uniformes y con una correcta morfología. Sin embargo, concentraciones excesivas pueden generar efectos indeseables como brotes hiperhidratados, entrenudos cortos o tejidos fisiológicamente débiles.
Por esta razón, el manejo preciso de la concentración y su relación con auxinas es determinante para lograr un equilibrio adecuado entre multiplicación, calidad del brote y posterior capacidad de enraizamiento.
Giberelinas
Son fitohormonas involucradas principalmente en la elongación celular, el crecimiento de tallos y la expansión de tejidos vegetativos. En propagación in vitro, su uso es más específico y controlado que el de auxinas y citoquininas, ya que no están directamente asociadas a la multiplicación o al enraizamiento, sino al ajuste morfológico del brote.
En cultivo de tejidos, las giberelinas se utilizan principalmente para corregir problemas de crecimiento asociados a brotes excesivamente compactos, entrenudos cortos o desarrollo limitado del tallo, situaciones que pueden presentarse como consecuencia de altas concentraciones de citoquininas durante la fase de multiplicación.
Sus funciones fisiológicas principales incluyen:
- Estimulación de la elongación celular.
- Incremento del crecimiento longitudinal de tallos.
- Alargamiento de entrenudos.
- Regulación del desarrollo vegetativo temprano.
La giberelina más utilizada en propagación in vitro es el Ácido giberélico (GA₃).
En la propagación in vitro el uso de giberelinas debe ser cuidadosamente dosificado, debido a que concentraciones elevadas pueden generar brotes excesivamente elongados, tejidos frágiles o plantas con baja calidad fisiológica, esto afecta negativamente su desempeño durante la fase de aclimatación.
Por esta razón, las giberelinas no suelen formar parte de todos los protocolos de propagación in vitro, sino que se emplean de manera puntual cuando se requiere mejorar la arquitectura del brote o facilitar la transición hacia etapas posteriores del proceso.
En términos prácticos, las giberelinas actúan como una herramienta de ajuste fino, permitiendo mejorar la calidad morfológica del material vegetal sin alterar el equilibrio hormonal general del sistema.
El equilibrio hormonal como base del control del crecimiento in vitro
En la propagación in vitro no existe una fórmula única ni un protocolo universal aplicable a todas las especies o genotipos. El desarrollo del tejido vegetal en condiciones de laboratorio depende del equilibrio dinámico entre auxinas, citoquininas y giberelinas, así como de su ajuste preciso en cada etapa del proceso.
Las auxinas orientan el desarrollo hacia la formación de raíces y la diferenciación celular; las citoquininas dirigen la multiplicación de brotes y la activación de yemas; mientras que las giberelinas permiten ajustar la arquitectura del crecimiento, favoreciendo la elongación y el equilibrio morfológico del brote. Ninguna de estas fitohormonas actúa de forma aislada: su efecto está determinado por la relación relativa entre ellas, más que por su presencia individual.
A lo largo del proceso in vitro, este balance hormonal se modifica según el objetivo fisiológico de cada fase. Durante el establecimiento y la multiplicación, predomina el control de la brotación y la división celular; en el enraizamiento, se favorece la inducción radicular; y en la preparación para la salida del laboratorio, se busca obtener plantas estructuralmente equilibradas y fisiológicamente fuertes. Un manejo inadecuado del equilibrio hormonal puede derivar en brotes débiles, raíces poco funcionales o dificultades en la aclimatación a campo.
En este sentido, el uso de reguladores del crecimiento vegetal (PGRs) en la propagación in vitro debe entenderse como una herramienta de regulación y control, no como una receta fija. La calidad del material vegetal final no depende únicamente de multiplicar plantas, sino de dirigir su desarrollo de forma precisa desde el laboratorio, sentando las bases para un desempeño adecuado en vivero y una adecuada aclimatación a campo.
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