Regeneración de plantas en cultivo in vitro de tomate (Solanum lycopersicum L.)

Abstract

[ES] El tomate es la especie hortícola de mayor importancia en el mundo tras la patata. Es consumido a nivel global de una infinidad de formas, tanto fresco como procesado. El cultivo in vitro de células y tejidos agrupa diversas técnicas que tienen como finalidad la multiplicación de plantas (micropropagación), el saneamiento del material vegetal (cultivo de meristemos y microinjerto) o la mejora genética (por ejemplo, la transgénesis). La base de estas técnicas es la morfogénesis in vitro, que es la regeneración de plantas a partir de una célula indiferenciada que es sometida a un estímulo. Existen dos métodos para lograr la morfogénesis: la embriogénesis y la organogénesis adventicia. Esta última es un proceso por el cual se desarrollan meristemos y yemas a partir de células y tejidos diferenciados. Las plantas regeneradas pueden sufrir modificaciones genéticas con respecto al material de partida. Este fenómeno es conocido como variación somaclonal y puede ser un aspecto deseado o indeseado dependiendo de la finalidad. El objetivo de este proyecto es mejorar los métodos de regeneración mediante inducción de organogénesis adventicia en tres accesiones de tomate. Para ello se han elegido a dos variedades con las que trabajamos habitualmente, Money Maker y Micro-Tom y otra con la que nunca hemos trabajado, Tomate de colgar. En este caso se han analizado, además de la influencia del genotipo en la capacidad de regeneración, varios factores, como el medio de cultivo y el tipo de explante. Se ha medido la influencia de cada factor sobre la inducción de organogénesis adventicia y su incidencia en la aparición de plantas con un nivel de ploidía diferente al del material de partida. Esperamos que la mejora de los métodos de regeneración existentes y la creación de nuevos abra nuevas vías de investigación en nuestro laboratorio.

[EN] Tomato is the most important horticultural species behind the potato. It is consumed globally in countless forms, both fresh and processed. Plant tissue culture groups various techniques whose aim is plant multiplying (micropropagation), sanitation of plant material (meristem culture and micrografting) or genetic improvement (e.g. transgenesis). The basis of all of them is in vitro morphogenesis, which is the regeneration of plants starting from an undifferentiated cell that is subjected to a stimulus. There are two methods to achieve morphogenesis: embryogenesis and adventitious organogenesis. The latter is a process by which buds or meristems are grown from cultured cells or tissues. The aim of this project is to optimize various regeneration methods that use adventitious organogenesis induction for Money Maker and Micro-Tom species, and the creation of new ones for Tomate de colgar. To do so, several factors have been analysed, such as the culture medium, the type of explant or the incubation conditions. The influence of each factor on the induction of adventitious organogenesis has been measured. The improvement of existing regeneration methods and the creation of new ones opens up new avenues of investigation in our department. In addition, the techniques developed in this project can serve as a basis for the identification of key genes in future insertional mutagenesis programs.

[CA] La tomaca és l'espècie hortícola de major importància en el món després de la creïlla. És consumit a nivell global d'una infinitat de formes, tant fresc com processat. El cultiu in vitro de cèl·lules i teixits agrupa diverses tècniques que tenen com a finalitat la multiplicació de plantes (micropropagació) , el sanejament del material vegetal (cultiu de meristemos i microempelt) o la millora genètica (per exemple, la transgènesi) . La base d'aquestes tècniques és la morfogénesis in vitro, que és la regeneració de plantes a partir d'una cèl·lula indiferenciada que és sotmesa a un estímul. Hi ha dues mètodes per a aconseguir la morfogénesis: l'embriogènesi i l'organogènesi adventícia. Aquesta última és un procés pel qual es desenrotllen meristemos i rovells a partir de cèl·lules i teixits diferenciats. Les plantes regenerades poden patir modificacions genètiques respecte al material de partida. Aquest fenomen és conegut com a variació somaclonal i pot ser un aspecte desitjat o indesitjat depenent de la finalitat. L'objectiu d'aquest projecte és millorar els mètodes de regeneració per mitjà d'inducció d'organogènesi adventícia en tres accessions de tomaca. Per a això s'han triat dues varietats amb què treballem habitualment, Money Maker i Micro-Tom i una altra amb què mai hem treballat, Tomaca de penjar. En aquest cas s'han analitzat, a més de la influència del genotip en la capacitat de regeneració, diversos factors, com el mig de cultiu i el tipus d´explantament. S'ha mesurat la influència de cada factor sobre la inducció d'organogènesi adventícia i la seua incidència en l'aparició de plantes amb un nivell de ploidía diferent del material de partida. Esperem que la millora dels mètodes de regeneració existents i la creació de nous òbriga noves vies d'investigació en el nostre laboratori.