DUOC UC Escuela de Recursos Naturales Ingeniería (E) Agronomía Fisiología Hortícola Angela Blanco B. Laboratorio 4: Cultivo in vitro Preparación Medios de Cultivo Introducción El medio de cultivo es la combinación sólida o líquida de nutrientes y agua. Usualmente incluye sales inorgánicas, carbohidratos, vitaminas y aminoácidos. A menudo se denomina Medio Basal y puede ser suplementado con algún regulador de crecimiento y ocasionalmente con otras sustancias varias. Los nutrientes son esenciales para el crecimiento y desarrollo de la planta: sin agua y nutrientes minerales una planta no puede vivir ni in vitro ni in vivo. También se debe añadir azúcares al medio de cultivo, ya que las plantas (o sus fragmentos) no son completamente autotróficas cuando se desarrollan en estas condiciones. Tabla 1. Conjunto de sustancias que pueden formar parte de los medios nutritivos, para inducir el crecimiento y desarrollo (Pierik, 1987, modificado). Necesidades nutricionales y hormonales de los cultivos de órganos y tejidos vegetales Agua Sustancias orgánicas Azúcares Aminoácidos Auxinas Citoquininas Giberelinas Acido abcísico Macro Micro elementos N P K Ca Mg S Fe Zn B Mn Cu Ni Co Al Mo I Los requerimientos nutritivos para un crecimiento in vitro óptimo varían con la especie, e incluso son específicos de acuerdo a la parte de la planta que se esté cultivando y a la respuesta que se desea obtener. Debido a estas necesidades específicas se han desarrollado muchas formulaciones para los medios de cultivos. El medio MS, o de Murashige y Skoog (1962), es muy usado, particularmente si el objetivo es regenerar plantas; existen numerosas variaciones comerciales de este medio. El medio B5 o de Gamborg et al. (1968), o sus varios derivados, ha sido de un gran valor en el cultivo de células y protoplastos, y también es utilizado eficazmente en regeneración de plantas. La diferencia principal entre los medios MS y B5 es la menor concentración de nitratos en B5. El medio WPM (1980) de baja concentración de sales está especialmente indicado para especies leñosas. Una vez escogida la formulación del medio de cultivo, se procede a su preparación Ya que las cantidades a ocupar de macro, micronutrientes, hierro y vitaminas son bastante pequeñas, sería bastante lento e impreciso tener que pesarlas cada vez que se prepara un medio. Es una práctica habitual en todos los laboratorios preparar soluciones stock concentradas de los distintos componentes, agrupados de forma que no se produzcan fenómenos de precipitación. Para ello, se realizan cuatro soluciones stock base para la preparación de medio MS: macronutrientes (1), una de micronutrientes (2), una de hierro con un agente quelante (3), otra de vitaminas y mioinositol (4); así como con soluciones específicas para los demás componentes del medio (reguladores de crecimiento, etc). Éstas pueden mantenerse durante un cierto tiempo en refrigeración o congeladas. Estas soluciones se agregan medidas con pipeta al momento de preparar el medio, junto con la sacarosa. Una vez obtenido el volumen de medio deseado se procede a ajustar su pH al valor prefijado mediante la adición de NaOH y/o HCl 0.1-1 N. A continuación, dependiendo de que se vaya a preparar un medio sólido o líquido, se añadirá en el primer caso el agente solidificante (agar), se fundirá por calentamiento breve para, finalmente, ser dosificado en los contenedores adecuados. En el caso de tratarse de un medio líquido se procederá a dosificar directamente en los contenedores escogidos. Para ambos tipos de medios a continuación se autoclavan en los contenedores (generalmente a 121ºC durante 20 minutos). Conviene tener en cuenta que algunos de los componentes del medio de cultivo pueden ser termolábiles (algunas vitaminas, algunos reguladores, etc). En este caso, la esterilización de la solución que contienen la substancia termolábil debe hacerse por filtración y añadirse una vez esterilizada al medio de cultivo previamente esterilizado y parcialmente enfriado (en medios sólidos) o totalmente (en medios líquidos) Figura 1: Descripción preparación medios de cultivo Preparación del Medio de Cultivo Objetivos: Preparar medio de cultivo in vitro para luego iniciar uno. Materiales: Por grupo: 1 Frasco para preparar medio o matraz láminas de polipropileno de 10x10 cms elásticos pinzas largas vasos precipitados placas petri bolsas papel kraft frascos de colados General: Medio MS Agar Azúcar agua destilada con baja conductividad eléctrica papel toalla alcohol 70% con rociador revolvedor magnético "pescadito" microondas balanza analítica autoclave Probeta de 500ml Procedimiento: Preparación de medio MS a partir de mezcla comercial Para la obtención de 100ml de medio de cultivo MS: Poner en un erlenmeyer 50ml de agua destilada Agregar 0,443g de medio MS comercial Añadir 3g de sacarosa y agitar hasta que se disuelva completamente. Verter el contenido en una probeta de enrasar a 100ml Devolver la solución preparada al erlenmeyer, agitar y ajustar el pH para que se encuentre entre 5,7-5,8. Añadir 0,7g de agar, agitar y calentar la solución en el microondas hasta que el agar quede disuelto. Verter el contenido en los recipientes de cultivo Cerrar frascos con lámina de polipropileno y elástico Esterilización de herramientas Colocar las pinzas en una bolsa de papel kraft y cerrarla Colocar placas petri en bolsas de papel kraft y cerrarlas Colocar agua destilada en vasos precipitados y sellarlos con láminas de polipropileno y elásticos Esterilizar todo en autoclave (20 minutos a 121 ºC).