INTRODUCCIÓN
La técnica de cultivo de tejidos ha sido popular en el espacio comercial para la multiplicación a gran escala de plantas de variedades superiores de élite. El éxito de obtener plantas cultivadas de tejidos con alta productividad y rendimiento depende de varios factores, incluidos los físicos, fisiológico, y factores ambientales.
El inicio del cultivo depende del genotipo de la fuente del explante, edad del explante, y el tipo de explante y fuente de explante. Similar, el microambiente in vitro de las plantas cultivadas afecta la calidad de su crecimiento y desarrollo.
Este artículo cubre todo sobre el papel de los factores ambientales en la decisión del desarrollo in vitro de las plantas.
Factores que afectan la propagación in vitro
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Luz
La longitud de onda Densidad de flujo, y el fotoperiodo son las tres características de la luz que influyen en el desarrollo de las plantas en el cultivo de tejidos. Afectan principalmente a las características de crecimiento como el alargamiento del tallo, tamaño de la hoja, y anatomía vegetal de plantas cultivadas.
La luz fluorescente blanca es la principal fuente de luz para la micropropagación. Su espectro de longitud de onda cae entre 400-700 nm que coincide con los requisitos de los cultivos in vitro.
Aparte de las luces fluorescentes blancas, diodos emisores de luz (LED) con una sola longitud de onda, ha sido la mejor alternativa entre los culturistas.
Algunos científicos observaron que una mezcla de LED azules (450-480 nm) y rojos (640-660 nm) favorecen un mejor crecimiento de las plantas que la luz fluorescente. Pero, la proporción de estas luces depende de la especie y el cultivo de las plantas. Por ejemplo, el cultivar de fresa 'Akihime' prefiere una combinación de 30% de luces azules + 70% de luces rojas para su crecimiento saludable.
Los científicos observaron que el aumento de la intensidad de la luz con el enriquecimiento de CO2 del entorno de cultivo promueve la acumulación de compuestos fotosintéticos y estimula el crecimiento fotoautótrofo de los tejidos clorofílicos.
El aumento de la intensidad de la luz influye en un cambio positivo en la morfología del tejido vegetal, incluido el aumento del grosor de las hojas, empalizada más grande, parénquima esponjoso, y estomas funcionales, rendimiento de biomasa, y enzimas involucradas en la producción de metabolitos secundarios.
La calidad de la luz es otro factor que incide en el crecimiento, características fisio-morfológicas, y producción de metabolitos secundarios en tejidos vegetales in vitro. Y, en algunas plantas, también tiene un papel en la embriogénesis. Por ejemplo en Cydonia oblonga , rojo lejano, o exposición al rojo lejano, la luz roja aumenta cuatro veces los embriones somáticos, comparado con la oscuridad.
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Humedad relativa
La humedad relativa típica dentro de un recipiente de cultivo herméticamente cerrado oscila entre el 95% y el 100%, lo que tiene un papel esencial en la germinación de embriones somáticos in vitro. Pero, debido a la alta humedad relativa dentro del recipiente de cultivo, los planetas forman capas de cera epicuticular poco desarrolladas y estomas que funcionan mal.
Estas anomalías conducen a la muerte de la planta debido a una pérdida excesiva de agua cuando se transfiere a cuando se exponen a la humedad ambiental ex vitro.
La humedad relativa en plantas cultivadas se puede controlar mediante:
- Humedad relativa moderadamente reducida (75% -85%).
- Apertura de los recipientes de cultivo durante algunos días antes de la aclimatación.
- El uso de cierres especiales facilita la pérdida de agua o el enfriamiento del fondo de los contenedores, aumentando la condensación de vapor de agua en la superficie del gel.
Puede mejorar el crecimiento de las plantas, deposición de cera epicuticular, función estomática, y reduce la hiperhidricidad, y consecuentemente da como resultado una mejor supervivencia ex vitro y resistencia a la desecación.
Pero, para tejidos no hiperhídricos, la humedad relativa reducida puede causar una fotosíntesis neta ligeramente reducida, causando un área foliar más pequeña, reducción de la apertura del estoma que conduce a una reducción de la difusión del mesófilo del CO2 intercelular, y disminución del rendimiento y la eficiencia cuántica.
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El intercambio de gases
El correcto intercambio de gases entre las plantas cultivadas es fundamental para evitar la acumulación de etileno, alta humedad, y el agotamiento del CO2 que afecta negativamente a las plantas cultivadas.
Las plantas in vitro se cultivan en un recipiente de cultivo cerrado. Y para permitir el intercambio de gases entre la planta y el medio ambiente, o bien se aflojan los sellos o se proporciona un paso en la tapa del recipiente de cultivo.
Cuando usa un recipiente herméticamente cerrado, el intercambio de gases se reduce, que afecta negativamente al crecimiento y desarrollo normal de las plantas durante el cultivo in vitro. Mientras que, el uso de cierres con filtros o recipientes ventilados, que permiten el intercambio de gases, aumenta la capacidad fotosintética, la tasa de multiplicación, y la supervivencia de las plantas después de la transferencia a condiciones ex vitro.
Un aumento en la concentración de CO2 dentro del recipiente de cultivo promueve la fotosíntesis y el crecimiento autótrofo, acompañado de una intensidad luminosa elevada. Un rango normal de concentración de CO2 en plantas cultivadas con tejidos oscila entre el 0,1% y el 0,3%.
El intercambio de gases se puede incrementar aumentando la ventilación pasiva en los recipientes de cultivo o integrando un sistema de ventilación forzada.
La ventilación forzada se ha convertido en una herramienta esencial para mantener un intercambio de gases eficiente para el crecimiento fotoautotrófico en grandes contenedores de cultivo. como biorreactores.
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Temperatura
La temperatura es uno de los principales factores que influyen en los procesos fisiológicos de las plantas, incluyendo respiración y fotosíntesis. La temperatura de cultivo más comúnmente preferida es entre 20 ℃ - 27 ℃. Pero, también varía según el genotipo de las plantas.
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