La transformación de plantas

Conceptos básicos

Definiciones:

a) Planta transformada

b) Planta transgénica

c) Mejoramiento genético

d) Organismo genéticamente modificado (OGMs)

Las variedades resistentes se han desarrollado a través de métodos de mejoramiento tradicionales siguiendo la aplicación de las leyes de Mendel.

Dado el aumento de la población mundial se requieren variedades de cultivos altamente productivos y estables y con el uso de un menor uso de métodos químicos para el manejo de plagas.

Los avances recientes en biología molecular abrieron la posibilidad de desarrollar los llamados cultivos modificados genéticamente (OGM) que pueden contribuir en forma importante en programas del manejo integrado de plagas (IPM)

1984 Primera planta transgénica de tabaco

2003 Se reportan más de 100 plantas transformadas

1999 1.7 millones de hectaréas son cultivadas con GM

2000 44.2 millones de hectáreas son cultivas con GM

¿Por qué obtener plantas transgénicas?

1) Es una forma de estudiar la función de un gen (una proteína) y

la regulación de los procesos fisiológicos y de desarrollo de las

plantas.

2) Aumentar la productividad de algún fármaco, nutracéutico, u

otro compuesto químico benéfico para el hombre.

3) Aumentar la calidad nutricional de las semillas.

4) Aumentar la resistencia de las plantas a enfermedades, plagas

u estrés ambiental.

Requerimientos para la transformación genética de plantas

1) Contar con un método adecuado para la regeneración de plantas que puede ser

a través de la técnica de cultivo de células y tejidos vegetales.

Principio de la totipontecialidad de las plantas

“El tejido o la célula de una planta tiene toda la información

genética para regenerar una planta completa”

Métodos de regeneración de plantas por cultivo de células y tejidos vegetales:

*Embriogénesis somática

*Organogénesis

directa o indirecta

MÉTODOS DE REGENERACIÓN DE PLANTAS

1-Organogénesis 2- Embriogénesis somática

Requerimientos para la transformación genética de plantas

2) Contar con un método eficiente para la introducción del ADN.

Transformación mediada por Agrobacterium

Inserción de material genético por balística o bombardeo de

microproyectiles

Transformación por inserción de material genético en protoplastos

•Estructura de los plásmidos Ti de Agrobacterium

•Transformación mediada por Agrobacterium tumefaciens

•El plásmido Ti de nopalina de

Agrobacterium induce la formación de

tumores (agallas)

•Integración del plásmido Ti en el genoma de la célula vegetal

•Transformación por BALISTICA

3) Contar con marcadores para seleccionar y reconocer (“marcadores

de selección”) los tejidos transformados, así como conocer el nivel de

expresión del gen (“proteína reportera”).

“Marcadores de selección”

Antibióticos (Ampicilina, kanamicina, estreptomicina, rifampicina)

Herbicidas (BASTA)

“Proteínas reporteras”

•Cloranfenicol acetil transferasa (CAT)

•Luciferasa

•Beta-galactosidasa

•Fosfatasa alcalina

•Beta-glucuronidasa (GUS)

•Proteína verde fluorescente (GFP)

Requerimientos para la transformación genética de plantas

4) Que el sistema de transformación permita recuperar plantas transgénicas a

una frecuencia razonable (>9%), menor a 1 es baja.

5) Evitar la variación somaclonal y la esterilidad

Requerimientos para la transformación genética de plantas