Este documento describe métodos para generar variabilidad en plantas a través de la variación somática, incluyendo cultivo in vitro, regeneración de plantas y selección de variantes útiles. La variación somática puede producir cambios genéticos y epigenéticos que se transmiten a la progenie, lo que permite mejorar características agronómicas en cultivos. Se han obtenido variedades comerciales resistentes a enfermedades y tolerantes a estrés abiótico a través de este método.

1. BIOTECNOLOGBIOTECNOLOGÍÍA APLICADA AA APLICADA A
LA MEJORA VEGETALLA MEJORA VEGETAL
MMÉÉTODOS PARA GENERARTODOS PARA GENERAR
VARIABILIDADVARIABILIDAD

2. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
El comportamiento celular normal es el
resultado de una compleja cascada de
programas
genéticos que son sensibles a la
disrupción por estreses bióticos y abióticos.
CULTIVOS IN
VITRO

3. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
CULTIVO IN VITROCULTIVO IN VITRO
Cambios durante el
establecimiento del explante,
la inducción de callo, la
formación de embriones y la
regeneración
de plantas.

4. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
 Por esta vPor esta víía es posiblea es posible
obtener variaciobtener variacióón, den, de
origen nuclear y/oorigen nuclear y/o
citoplasmcitoplasmáática, que podrtica, que podrííaa
ser utilizada para elser utilizada para el
mejoramiento vegetal.mejoramiento vegetal.
 Este proceso, denominadoEste proceso, denominado
““variacivariacióón somaclonaln somaclonal””
por Larkinpor Larkin y Scowcrofty Scowcroft
(1981), involucra cambios(1981), involucra cambios
en las plantasen las plantas
regeneradas que sonregeneradas que son
transmitidos a latransmitidos a la
progenie.progenie.
CambiosCambios ““epigenepigenééticosticos”” nono
heredablesheredables

5. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
Mecanismos por los que ocurre la VariaciMecanismos por los que ocurre la Variacióónn
somaclonalsomaclonal:: Es necesario entender losEs necesario entender los
mecanismos que produce v.s.mecanismos que produce v.s.
a)a) Alteraciones en el cariotipo.Alteraciones en el cariotipo.
b)b) Mutaciones puntuales.Mutaciones puntuales.
c)c) RecombinaciRecombinacióón somn somáática.tica.
d)d) Elementos genElementos genééticos transponibles.ticos transponibles.
e)e) MetilacionesMetilaciones ADN.ADN.
f)f) Cambios ADN de orgCambios ADN de orgáánulos.nulos.
g)g) Prevalencia de tejidos quimPrevalencia de tejidos quimééricos.ricos.

6. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
Factores relacionados con la apariciFactores relacionados con la aparicióón den de
variacivariacióónn somaclonalsomaclonal
1.1. GenotipoGenotipo
2.2. Nivel deNivel de ploidploidííaa
3.3. ExplantoExplanto
4.4. VVíía de regeneracia de regeneracióónn
5.5. Condiciones de cultivoCondiciones de cultivo
6.6. Reguladores del crecimientoReguladores del crecimiento
7.7. Deficiencia de oxDeficiencia de oxíígenogeno
8.8. Edad del cultivoEdad del cultivo
9.9. Deficiencia o exceso de mineralesDeficiencia o exceso de minerales

7. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
DetecciDeteccióón de lan de la
variacivariacióónn
somaclonalsomaclonal
MorfolMorfolóógicosgicos
CariotCariotíípicospicos
BioquBioquíímicosmicos
FisiolFisiolóógicosgicos
MolecularesMoleculares

8. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
VariaciVariacióónn somaclonalsomaclonal y su aplicaciy su aplicacióón a lan a la
mejora de plantasmejora de plantas
VentajasVentajas
Poco costoso generarlaPoco costoso generarla
RRáápida para generar variabilidad sobre todo en cultivospida para generar variabilidad sobre todo en cultivos
de base gende base genéética estrecha.tica estrecha.
Sirve para eliminar/mejorar uno o pocos defectos enSirve para eliminar/mejorar uno o pocos defectos en
cultivares bien adaptados.cultivares bien adaptados.
Especies de reproducciEspecies de reproduccióón sexual y vegetativan sexual y vegetativa
Tasas de cambio relativamente altasTasas de cambio relativamente altas

9. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
VariaciVariacióónn somaclonalsomaclonal y su aplicaciy su aplicacióón a lan a la
mejora de plantasmejora de plantas
DesventajasDesventajas
Poca importancia prPoca importancia práácticactica
Escasa regeneraciEscasa regeneracióón en cultivos largamenten en cultivos largamente
cultivadoscultivados
RegeneraciRegeneracióón limitada a genotipos especn limitada a genotipos especííficos (aficos (a
veces poco interesantes)veces poco interesantes)

10. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
Estrategias para la selecciEstrategias para la seleccióónn
de variantesde variantes úútilestiles
a)a) ObtenciObtencióón de plantas porn de plantas por
cultivocultivo inin vitrovitro que luego seque luego se
analizan para el caranalizan para el carááctercter
deseadodeseado
Ensayos agronEnsayos agronóómicos ymicos y
multiplicacimultiplicacióón de semillan de semilla

11. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
Estrategias para la selecciEstrategias para la seleccióónn
de variantesde variantes úútilestiles
b) Seleccib) Seleccióón inn in vitrovitro

12. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
SomaclonesSomaclones comercialescomerciales
CaCañña dea de azucarazucar –– Resistentes a stress biResistentes a stress bióótico y abitico y abióótico.tico.
PatataPatata –– Resistencia a hongos y virus.Resistencia a hongos y virus.
OrnamentalesOrnamentales –– color: Gcolor: Géérbera, clavel y crisantemorbera, clavel y crisantemo
arquitectura floral: geranioarquitectura floral: geranio
BatataBatata –– calidad de racalidad de raíícesces
MaMaíízz –– contenido en triptcontenido en triptóófanofano
TomateTomate –– contenido en materia secacontenido en materia seca
ApioApio –– RendimientoRendimiento
ArrozArroz –– resistencia a distintos tipos de stress. Caracteres agronresistencia a distintos tipos de stress. Caracteres agronóómicosmicos
MostazaMostaza –– rendimientorendimiento
CebadaCebada –– Tolerancia a glifosatoTolerancia a glifosato
BananaBanana -- resistente aresistente a FusariumFusarium oxyporumoxyporum
TabacoTabaco –– tolerante a Al y resistente a herbicidastolerante a Al y resistente a herbicidas
TrigoTrigo –– resistente aresistente a HelminthosporiumHelminthosporium sativumsativum
AlfalfaAlfalfa –– resistente aresistente a Fusarium oxyporumFusarium oxyporum

13. VARIACIVARIACIÓÓN SOMACLONALN SOMACLONAL
Figura 3: Obtención de variantes
somaclonales de pasto llorón,
Eragrostis curvula (Schrad.) Nees a
partir del cultivo
de inflorescencias A) Formación de
callos, B) Masa de callo a partir de la
cual comienza a evidenciarse
morfogénesis.
C) Estudio histológico de los mismos
callos mostrando células embriogénicas
y D) embriones somáticos. E) En el
mismo callo se observaron embriones
bipolares y también F) organogénesis.
G) Plántula completa en el momento
de salir del tubo de ensayo. H) Las
plantas llevadas al campo fueron
fértiles (I). J) Cromosomas en el ápice
radical de la planta donadora de
explanto, 2n=4x=40 apomíctica. K)
Cromosomas de una regenerante
primaria (R0) obtenida a partir de la
anterior 2n=2x=20, sexual L)
Isoenzimas de peroxidasas de las
descendientes de la planta R0,
mostrando variación, lo cual indica la
presencia de sexualidad. M) Idem
anterior, pero malato deshidrogenasas.