Una de las claves del éxito de las plantas en la conquista del planeta fue sin dudas la reproducción sexual, donde dos gametas se fusionan para dar lugar a un nuevo individuo (embrión) que se encontrará dentro de una nueva semilla. Este proceso contribuye a generar variabilidad genética, siendo esta una de las grandes propulsoras de la evolución.
Por otro lado, la reproducción sexual trae consigo varias complicaciones, por ejemplo el costo energético que conlleva generar las estructuras florales, las desventajas de la represión por endogamia (autopolinización de un mismo individuo), así como la ausencia de gametas del sexo opuesto.
Gracias a su gran plasticidad para superar estas desventajas, las plantas además de reproducirse en forma sexual han desarrollado formas de reproducción asexuales. Se conocen en la naturaleza varias formas naturales de reproducción asexual en plantas, entre ellas podemos encontrar: bulbos, estolones, rizomas, tubérculos y semillas resultantes de reproducción asexual generadas por un proceso llamado “apomixis”. En todos estos ejemplos, los individuos generados son genéticamente idénticos a la planta de la cual provienen.
Células pluripotenciales
La reproducción asexual se debe en gran parte a otra característica particular de las plantas: poseer células pluripotenciales (células capaces de generar otras células) muy activas durante toda su vida. Estas células pluripotenciales se encuentran formando tejidos (conjuntos de células organizados para una función particular); particularmente en el vástago (parte aérea de la planta) podemos encontrar tejidos pluripotenciales como meristemas y el cambium.
En el extremo del vástago podemos encontrar un meristema principal, y además en el resto del cuerpo del vástago podemos encontrar una gran cantidad de meristemas secundarios, más conocidos como “yemas axilares”. Siempre hay una yema axilar asociada a cada hoja del vástago; estas yemas pueden dar lugar a otros órganos como nuevas hojas, un nuevo tallo secundario o inclusive inflorescencias.
A su vez, dentro del tallo encontramos al cambium. Este tejido está íntimamente asociado a los elementos de conducción (xilema y floema) y es el responsable de dar lugar al crecimiento radial (a lo ancho) de la planta, mediante la generación de nuevos elementos conductores.
Aunque no lo sepamos directamente, cualquiera que haya realizado un esqueje vegetal está familiarizado con estos tejidos, ya que el cambium será el responsable de dar lugar a las nuevas raíces del esqueje. Mientras que el meristema asociado a la última hoja del mismo será el responsable de dar lugar a una nueva planta.
Qué es la micropropagación de cannabis
Se denomina propagación vegetal a la reproducción asexual de plantas en forma artificial, es decir mediada por el ser humano. En otras palabras, la propagación es el proceso mediante el cual a partir de una planta “donora/madre” generamos una nueva planta.
Dependiendo del tamaño del tejido empleado proveniente de la planta donora, al cual llamamos “explanto”, podemos clasificar a la propagación como: macropropagación o micropropagación. De esta forma, cuando alguien genera una nueva planta a partir de un gajo o esqueje de una planta madre, técnicamente esta macropropagando.
La micropropagación, en cambio, tiene una definición más compleja, es un proceso integrado en el cual células, tejidos u órganos de plantas seleccionadas son aislados, esterilizados e incubados en un ambiente estéril conteniendo un medio regulador del crecimiento con la finalidad de producir varios individuos clonales.
La micropropagación implica el uso de explantos pequeños y específicos, como por ejemplo: meristemas, fragmentos de hoja, fragmentos de tallos, fragmentos de raíz, hasta inclusive fragmentos de diferentes partes de la flor. Para dar lugar a nuevas plantas, los explantos son cultivados con factores reguladores de crecimiento, esto se logra mediante cultivos in-vitro.
Este tipo de cultivos deben realizarse en condiciones asépticas, esto se debe a que además de los macro y micro nutrientes convencionales, se emplea sacarosa como fuente de carbono para complementar la fotosíntesis. Por eso, si las condiciones de cultivo no son asépticas, los recipientes de cultivo son contaminados rápidamente por microorganismos no deseados.
Elementos necesarios para hacer micropropagación de cannabis
El hecho de tener que tomar explantos pequeños y esterilizarlos plantea una dificultad de la técnica, para ello se emplea instrumental de cirugía estéril en un ambiente aséptico generado dentro de un dispositivo llamado “Flujo Laminar”. Los explantos se esterilizan para eliminar los posibles patógenos que poseen en el contexto de la planta madre, esto se debe hacer generando el menor estrés posible.
Para el proceso de esterilización se realizan lavados empleando antisépticos y antibióticos, así como fungicidas y otros compuestos químicos dependiendo de las contaminaciones que pueda llegar a haber. Los explantos estériles se preparan para su destino final, que es un envase de cultivo. Este contiene un medio que cuenta con todos los nutrientes necesarios para el desarrollo de la planta y, además, reguladores de crecimiento.
Estos últimos constituyen otro aspecto fundamental de la micropropagación, los reguladores de crecimiento son básicamente hormonas vegetales. Estas hormonas y su concentración serán las que nos permitirán indicar al explanto qué es lo que debe de hacer: desde inducir la generación y crecimiento de un vástago, hasta inducir la generación y el crecimiento de raíces.
En lo que refiere al cannabis, actualmente estamos adelantando a velocidades importantes los 60 años perdidos por la prohibición. Se están generando muchísimas publicaciones científicas que exhiben los resultados de la aplicación de tecnologías normales de micropropagación en cannabis, pero si bien hemos recorrido satisfactoriamente gran parte del camino, mucho está por venir.
Beneficios de la micropropagación de cannabis
La micropropagación aporta algunas ventajas únicas a los procesos productivos vegetales. Una de las más valoradas inicialmente fue posibilitar la producción de individuos idénticos a gran escala en cultivos que naturalmente exhiben mucha variabilidad genética y bajas tasas de reproducción sexual, como ser las bananas, los arándanos y los cítricos.
Esta producción en gran escala es posible gracias a la regulación de las hormonas vegetales. Supongamos que tomamos una yema axilar de una planta. Está la podemos colocar en un medio conteniendo una combinación de hormonas que induzca la generación de un nuevo vástago, al cabo de unos días este nuevo vástago habrá generado nuevas yemas axilares.
Por ejemplo en el caso del arándano, un explanto generado a partir de una yema axilar en unos 30 días de cultivo in-vitro da lugar a la generación de aproximadamente siete nuevas yemas, esto quiere decir que multiplicamos por siete la cantidad de plantas potenciales. Al disecar el explanto separando sus siete yemas, cada una de ellas dará otras siete.
Si tenemos en cuenta que un recipiente puede albergar unos 40 explantos, luego de 30 días ese recipiente contiene 280 (40×7) potenciales plantas. Esta tecnología hace que se puedan albergar muchísimas plantas en un espacio extremadamente reducido.
Una vez que deseamos a partir de estas plantas in-vitro generar plantas normales (plantas ex-vitro), se lleva a cabo un proceso denominado “rusticado”. En este proceso gradualmente en un unos 10 a 15 días las plantas pasan de estar en un recipiente controlado a ser plantas normales en una maceta.
Sanidad
La otra gran ventaja de la micropropagación es que las plantas generadas están completamente libres de enfermedades, tanto bacterias como hongos, hasta infecciones virales. Esto último es particularmente muy importante, dado que no existen tratamientos que puedan eliminar los virus vegetales una vez que han infectado una planta.
El fundamento de esta ventaja única subyace en las conexiones entre células en el cuerpo de la planta, estas conexiones son una suerte de túnel denominados “plasmodesmos”. Los virus fitopatógenos, una vez que logran infectar una célula, se propagan empleando los plasmodesmos como vía para colonizar progresivamente todas las células de la planta.
Particularmente los meristemas no están conectados mediante plasmodesmos a las células circundantes, esto hace que sean inmunes a ser infectados por virus. Esto último permite regenerar una planta sana a partir de una planta infectada con un virus, mediante el uso de un meristema como explanto inicial. Es así como esta tecnología tiene un rol central para conservación de genéticas de elite.
Micropropagación de cannabis: paso a paso
Al igual que en el esquejado tradicional, partimos de una planta madre. Pero la cantidad de plantas que nuevas podemos hacer de una rama, por ejemplo, será mucho mayor con este caso.
Para el proceso de esterilización se realizan lavados empleando agua corriente, sanitizantes y fungicidas. Para asegurar la limpieza completa de los explantos deben agitarse por varios minutos.
Este dispositivo asegura la asepsia total de las condiciones de cultivo. Se continúan limpiando los explantos y luego se realiza una última limpieza mecánica del tejido con bisturí.
En el flujo laminar, los explantos estériles ingresan a un envase de cultivo, que contiene un medio con los nutrientes necesarios para el desarrollo de la planta y reguladores de crecimiento.
Una vez que deseamos generar plantas normales (plantas ex vitro) debemos aportar las hormonas necesarias para el desarrollo del vástago y de las raíces. Suele durar entre 10 y 15 días.
Antes de pasar a la maceta debemos tener las plantas en un ambiente de 100% de humedad para que termine el rusticado. Luego la trasplantamos y ya tenemos una planta normal.
Producción de fotos en los laboratorios de Calice Biotech, con sede en la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM)