Desarrollo de semillas artificiales

Determinadas especies vegetales como la caña de azúcar, la mandioca/yuca, el ajo, la fresa/frutilla, la papa/patata, la batata/boniato, ciertas plantas ornamentales (tulipanes, dalias), frutales (vid, manzanos, perales, cítricos), diversos forestales (álamos) no se propagan mediante semillas.

Para su multiplicación se utilizan tubérculos, raíces, trozos de tallos o bulbos. En algunos casos la especie no produce semillas, o la germinación de las semillas es muy pobre o bien, en otros casos, la descendencia es realmente muy despareja.

Esto último es la situación de los frutales, que si bien una de las causas de utilizar a campo plantas injertadas es para aprovechar las ventajas productivas y sanitarias de un determinado pie, también el injerto permite uniformar las copas ya que de otra manera sería complicado lograr cosechas de similar calidad y momentos de manejo.

Desde ya que salvo cuestiones que obligue a trabajar con plantas injertadas, lo conveniente para abaratar los costos de producción sería utilizar semillas. En auxilio de este problema, desde hace 30 años se viene tratando de aprovechar lo que se conoce como embriogénesis somática.

¿Qué es esto? La embriogénesis somática es la producción de un embrión a partir de una célula somática; es decir, de una célula de los tejidos del ser vivo que se pretende reproducir. Las células somáticas son diploides (2n) y se contraponen a las células sexuales o gametas (espermatozoides, óvulos) que cuentan con n cromosomas.

El proceso de embriogénesis somática genera embriones, que permiten lograr lo que se conoce como semillas artificiales o sintéticas, las cuales no tiene cubierta ni endosperma. Y si tuvieran, es porque les han sido agregadas artificialmente.

Sembradas adecuadamente, estas semillas artificiales generarán una nueva planta con los mismos cromosomas que la planta de donde se extrajo la célula madre, tal como hoy ocurre con todas aquellas que corrientemente se reproducen asexualmente.

La tecnología de las semillas artificiales o sintéticas, en caso de que finalmente se pueda desarrollar en forma extensiva, podrá llegar a tener un impacto relevante en la producción ya que permitirá la siembra directa a campo de semillas de germoplasma de elite de aquellas especies que hoy presentan dificultades de propagación.

Del libro Biotecnología y Mejoramiento Vegetal, Capítulo 2: Semilla sintética de Rey, Hebe Y. y Mroginski, Luis A., hemos extraído la siguiente descripción de los tipos de semillas artificiales que se han desarrollado hasta el momento:

1) Semillas sintéticas con embriones desecados sin cubierta. Se trata de un sistema muy simple donde los embriones son desecados hasta alcanzar porcentajes de humedad del 8 al 20% y no están provistos de ningún tipo de cubierta protectora. En el caso de alfalfa, embriones sometidos a la desecación mostraron porcentajes de conversión en plantas de hasta el 95%.

2) Semillas sintéticas con embriones somáticos desecados y provistos de cubierta protectora. Esta técnica ha sido utilizada en zanahoria y apio, donde los embriones fueron recubiertos con polyoxietileno y luego desecados. Los resultados han mostrado que es factible lograr una buena supervivencia de éstos; sin embargo, la conversión en plantas es realmente baja.

3) Semillas sintéticas con embriones hidratados sin cubierta.
Es el sistema más simple; consiste en la utilización de los embriones somáticos tal como resultan del proceso de embriogénesis somática, sin ningún tipo de cubierta protectora. Este sistema ha sido desechado en la práctica por la escasa conversión de embriones en plantas.

4) Semillas sintéticas con embriones somáticos hidratados suspendidos en un gel viscoso («fluid drilling») . Inicialmente fue desarrollado en zanahoria y más recientemente en batata; consiste en la inclusión de varios embriones en una especie de tubo que contiene un gel viscoso.

5) Semillas sintéticas con embriones somáticos hidratados y provistos de una cubierta protectora. Es el sistema más usado. Tiene la ventaja de que los embriones no están sujetos a la desecación, que constituye la principal causa de los bajos valores de conversión en plantas. Este procedimiento ha posibilitado la obtención de semillas sintéticas de numerosas especies de interés económico, entre las que pueden mencionarse alfalfa, zanahoria, apio y especies forestales como Picea abies, Pinus radiata, Santalum album y Pseudotsuga menziesii.

Si le interesa conocer los detalles de un protocolo de producción de semillas artificiales, puede acceder al siguiente artículo recientemente subido a la web, que trata sobre la producción de propágulos en una orquídea silvestre con peligro de extinción.

Encapsulamiento de embriones somáticos de Laelia anceps ssp. dawsonii para la producción de semilla sintética

Autores: H. E. Lee-Espinosa (1); J. Murguía-González (1); A. Laguna-Cerda (2); B. García-Rosas (1); M. R. Gámez-Pastrana (1); M. E. Galindo-Tovar (1); I. Landero-Tórres (1); L. Iglesias-Andreu (3) y N. Santana-Buzzy (4)

(1) Universidad Veracruzana. Facultad de Ciencias Biológicas-Agropecuarias, Laboratorio de Micropropagación Vegetal, Veracruz, México.
(2) Universidad Autónoma del Estado de México, Programa de Maestría y Doctorado en Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales, Centro Universitario *El Cerrillo*, México.
(3) Laboraborio de Biotecnología y Ecología Aplicada (LABIOTECA), Universidad Veracruzana, Campus para la cultura, las Artes y el Deporte, Xalapa, Veracruz, México.
(4) Unidad de Bioquímica y Biología Molecular de Plantas, Centro de Investigación Científica de Yucatán, Mérida, Yucatán, México.

Publicado en Revista Chapingo Serie Horticultura, diciembre de 2009