Procedimiento para la mejora de la aclimatación de plantas.

Procedimiento para la mejora de la aclimatación de plantas.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la mejora de la aclimatación de las plantas obtenidas mediante técnicas de cultivo in vitro al pasar a condiciones de cultivo ex vitro que comprende aplicar al cultivo una concentración ambiental de CO2 de entre 500-2000 μ

mol mol-1 durante al menos 7 días y al uso del CO2 en altas concentraciones para la mejora de la aclimatación de las plantas.

PROCEDIMIENTO PARA LA MEJORA DE LA ACLIMATACIÓN DE PLANTAS

Campo de la invención La presente invención se encuadra de forma general, en el campo de la biotecnología vegetal y en particular, se refiere a un procedimiento para mejorar y acelerar el proceso de aclimatación de plantas in vitro.

Estado de la técnica La multiplicación in vitro de plantas o micropropagación se basa en la obtención de un alto número de plantas en un corto espacio de tiempo iguales a la planta de origen mediante técnicas de cultivo in vitro. Esta técnica presenta varias ventajas ya que permite la proliferación de brotes axilares a partir de meristemos cultivados in vitro, produciendo clones libres de patógenos y una mayor tasa de proliferación en comparación con la obtenida mediante la multiplicación agronómica convencional (Lapichino et al. 2013. Micropropagation of Globe Artichoke (Cynara cardunculus L. var. scolymus) . In Protocols for Micropropagation of Selected Economically-Important Horticultural Plants. Methods in Molecular Biology. Springer ed., 994 pp 369-380) . No obstante, el cuello de botella de la multiplicación in vitro es la fase de aclimatación, puesto que la supervivencia de las plantas se encuentra comprometida tras la transferencia ex vitro.

La aclimatación se describe como la adaptación ambiental de las plantas procedentes de cultivo in vitro a condiciones ex vitro (Kozai T, Zobayed S (2000) Acclimatization. In: Encyclopaedia of cell technology. Spier, RE, ed. New York: John Wiley and Sons, pp 1–12) ) pasando de mayores a menores humedades relativas y de condiciones de heterotrófía a autotrófía. Esto se debe a que las plantas cultivadas in vitro crecen bajo condiciones especiales como una humedad relativa extremadamente alta, baja concentración de CO2 y un medio de cultivo suplementado con altas concentraciones de carbohidratos. Estas condiciones producen anomalías en el funcionamiento de los estomas de las hojas dando lugar a desecación por pérdida de agua foliar durante la aclimatación (Días et al ) Study of the effects of foliar application of ABA during acclimatization. Plant Cell Tiss Organ Cult 117:213-224) . En aclimataciones comerciales, se utilizan métodos que aumentan la humedad relativa para evitar el colapso y la mortalidad, sin embargo, esto promueve las infestaciones por hongos, bacterias e insectos (Toler et al 2013 TGrowth and net photosynthetic rates of Hosta ‘blue vision’ during acclimatization in bright, natural light with CO2 enrichment. In Vitro Cell Dev Biol Plant 39:338–342) . En las plantas cultivadas in vitro hay una ausencia casi completa de fotosíntesis, por lo tanto, durante los primeros días de

aclimatación, las plántulas utilizan las reservas obtenidas durante el cultivo in vitro hasta que la maquinaria fotosintética proporciona sacarosa para el desarrollo normal de la planta y para la producción de biomasa (Rodriguez et al 2008 Carbon metabolism in leaves of micropropagated sugarcane during acclimatization phase. In Vitro Cell Dev Biol-Plant 44:533-539) . El tiempo que transcurre desde que la planta pasa de un metabolismo heterotrófo a un metabolismo autotrófo es un factor clave y puede dar lugar a un alto porcentaje de pérdidas o daños en la planta durante la aclimatación.Por otro lado, está ampliamente documentado que un aumento en la concentración atmosférica del CO2 afecta a varios procesos fisiológicos en las plantas tales como el aumento en el índice de fijación fotosintética del carbono, que estimula el crecimiento y desarrollo de la planta. Además, se ha demostrado que el enriquecimiento de CO2 en la atmósfera mitiga el estrés hídrico en las plantas ya que se produce una mayor eficiencia del uso del agua. Los efectos producidos por un incremento en la concentración atmosférica de CO2 pueden aplicarse a la aclimatación de plantas in vitro aumentando la supervivencia y la calidad de la planta.

Existe pues la necesidad de proporcionar un mecanismo por el que se mejore la aclimatación de las plantas propagadas in vitro, que evite los problemas descritos en el estado de la técnica.

Descripción de la invención La presente invención proporciona un procedimiento para la mejora de la aclimatación de plantas obtenidas mediante técnicas de cultivo in vitro que evita las pérdidas de planta por desecación y aumenta la calidad de planta que se obtiene.

Así pues en un primer aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento para la mejora de la aclimatación de las plantas obtenidas mediante técnicas de cultivo in vitro al pasar a condiciones de cultivo ex vitro, (de aquí en adelante procedimiento de la presente invención) , que comprende aplicar al cultivo una concentración ambiental de CO2 de entre 500-2000 μmol mol-1 durante al menos 7 días.En la presente invención por mejora de la aclimatación, se entiende como un aumento de la supervivencia de las plantas propagadas al pasar de un cultivo in vitro a condiciones de cultivo ex vitro, en al menos un 10% con respecto a las plantas aclimatadas con una concentración ambiental de CO2.

En la presente invención por mejora de la aclimatación, se entiende también como un aumento en el crecimiento de las plantas propagadas al pasar de un cultivo in vitro a condiciones de cultivo ex vitro en un porcentaje al menos del 20% con respecto a las plantas aclimatadas con una concentración ambiental de CO2.

En la presente invención por mejora de la aclimatación, se entiende también como una reducción del tiempo de aclimatación de las plantas propagadas al pasar de un cultivo in vitro a condiciones de cultivo ex vitro en un porcentaje al menos del 20% con respecto a las plantas aclimatadas con una concentración ambiental de CO2.

En una realización preferente, el procedimiento de la presente invención se lleva a cabo a una concentración ambiental de CO2 de 800 μmol mol-1 .

En otra realización preferente, el procedimiento de la presente invención la etapa b) del procedimiento de la presente invención se realiza en cámara de clima controlado.

En otra realización preferente, el procedimiento de aclimatación de la presente invención se realiza con una humedad relativa del 20-100%, una temperatura comprendida entre 15-35 º C, una radiación comprendida entre 20-1000 μmol m-2 s-1 .

En otra realización preferente, el procedimiento de la invención se realizó en plantas de la familia asteraceae, no obstante y como bien sabe un experto en la materia, con plantas de distinta familia, y mediante variaciones mínimas y equivalentes en el procedimiento se obtendrían resultados similares a los obtenidos con el procedimiento de la presente invención.

En otra realización preferente, el procedimiento de la presente invención comprende una etapa previa a la aplicación de CO2 de riego y abonado.

En otra realización preferente, las plantas del cultivo de la presente invención, están cubiertas de forma total o parcialmente por una membrana de material plástico transparente durante 1-13 días. En un segundo aspecto, la presente invención se refiere al uso de CO2 en altas concentraciones para la mejora de la aclimatación de las plantas propagadas al pasar de un cultivo in vitro a condiciones de cultivo ex vitro. En una realización preferente, la concentración de CO2 está comprendida entre 500-2000 μmol mol-1 .

Figuras La figura 1 muestra el peso seco, el área foliar, el contenido relativo de agua, la tasa neta de asimilación de CO2 (fotosíntesis) en Cynara scolymus, antes, durante y después de la aclimatación a 800 μmol mol-1 de CO2 (800) y a una concentración ambiente de CO2 (control) . Los valores son medias ± SE (n = 10) (p <0, 005) .

Descripción detallada de la invención: ejemplos Ejemplo 1: aclimatación a altas concentraciones de CO2

La aclimatación se realizó con plantas de alcachofa a concentraciones de CO2 de 800 μmol mol-1 y a una concentración de CO2 control (concentración ambiental de CO2, de 380 ± 40 μmol mol-1) , con el fin de poner a prueba su supervivencia y la calidad de las mismas tras el proceso de aclimatación.

Para el experimento se utilizaron plantas micropropagadas in vitro de Cynara scolymus L. de la variedad Romanesco', de aproximadamente 4 cm de largo y con al menos un primordio de raíz, que fueron trasplantadas en bandejas de 40 alveolos de 0, 1 litros que contenían turba.

La aclimatación se realizó en una cámara climática con condiciones ambientales totalmente controladas: humedad relativa del 75 %, fotoperiodo de 16/8 h día/noche, temperatura de 25 ± 1 º C y una radiación de 250 μmol m-2 s-1, proporcionadas por una combinación de lámparas fluorescentes (TL-D Master reflex 830 y 840,...

1. Procedimiento para la mejora de la aclimatación de las plantas obtenidas mediante técnicas de cultivo in vitro al pasar a condiciones de cultivo ex vitro que comprende aplicar al cultivo una concentración ambiental de CO2 de entr.

50. 2000 μmol mol-1 durante al menos 7 días.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, donde la concentración ambiental de CO2 es de 800 μmol mol-1 .

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la aclimatación se realiza en cámara de clima controlado.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la aclimatación se realiza con una humedad relativa de.

6. 95 %, a una temperatura comprendida entre 15-35 º C y una radiación fotosintética activa comprendida entre 201000 μmol m-2 s-1 .

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las plantas son de la familia asteraceae.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa previa a la aplicación de CO2 de riego y abonado.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las plantas están cubiertas total o parcialmente por una membrana de material plástico transparente durante 1-13 días.

8. Uso de CO2 en altas concentraciones para la mejora de la aclimatación de las plantas propagadas al pasar de un cultivo in vitro a condiciones de cultivo ex vitro.

9. Uso según la reivindicación 8, donde la concentración de CO2 está comprendida entr.

50. 2000 μmol mol-1 .

Fig. 1

Contenido Relativo de Agua Peso Seco 0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

70 60 50 40 30 20 10 0

800 control

800 control

Ã?rea Foliar Fotosíntesis 0 14

800 control 800 control