fisiologia vegetal

1. HIDROPONÍA Y CULTIVO
DE TEJIDOS VEGETALES
1
FISIOLOGÍA VEGETAL
RICHARD JAVIER HUARANCA ACOSTUPA
INTEGRANTES:
1. Acosta Gama, Paul David

2. ¿Qué es la hidroponía?
2
 La hidroponía o agricultura hidropónica es un método
utilizado para cultivar plantas usando soluciones
minerales en vez de suelo agrícola.
 La palabra hidroponía proviene del griego, hydro = agua
y ponos = trabajo.
 Las raíces reciben una solución nutritiva equilibrada
disuelta en agua con todos los elementos químicos
esenciales para el desarrollo de la planta. Y pueden crecer
en una solución mineral únicamente o bien en un medio
inerte como arena lavada, grava o perlita, entre muchas
otras.

3. 3
 La historia de la hidroponía se remonta a 3000 a. C. para los Jardines Suspensos de
Babilonia, que son una de las Siete Maravillas del Mundo Antiguo. Los agricultores
cultivaban plantas en tazones de barro llenos de piedras y agua y las colgaban en
cestos.
 Alrededor de 1100 d.C., la aquaponía llegó a la población azteca de la misma forma
que la hidroponía llegó a los Jardines Suspensos de Babilonia.
 siglos después, la hidroponía encontró usos aún más prácticos. Durante la Segunda
Guerra Mundial, algunas de las islas del Pacífico que fueron usadas como bases
durante la guerra usaron sistemas de hidroponía menores para ayudar a alimentar a
las tropas. Los sistemas fueron montados de una manera que usaba agua salada y coco
como un medio sin suelo. Esta idea surgió a partir de estudios conducidos en Nueva
Jersey a finales de la década de 1920.
 Los avances en productos químicos, botánica y otras ciencias relacionadas llevaron a
algunos grandes avances en las áreas de la hidro y la aquaponía. Los agricultores de
hoy pueden obtener volúmenes de información y cursos impartidos sobre el tema.
Datos históricos

4. Técnicas con
sustratos
Inorgánicos
TÉCNICAS
HIDROPÓNICAS
Técnicas
recirculantes
Técnicas
estacionarias
Técnicas
aéreas
Forraje verde
hidropónico
NFT
(técnica de película
nutritiva)
DFT
(técnica de flujo
profundo)
Raíz
flotante Spray
Orgánicos

5. 5
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
VENTAJAS DESVENTAJAS
 Evita la erosión de suelos  Costo inicial alto
 Uso óptimo de la materia prima  Gasto periódico alto
 Mejora en la calidad del producto  Necesidad de un invernadero
 Reducción de contaminación  Ganancia a largo plazo
 Mejora en la calidad y cantidad de la cosecha  Necesidad de conocimiento sobre el tema
 Manejo controlado de sustratos y fertilizantes  Rentabilidad limitado a tipos de cosecha
 Control de la nutrición  Restricción en el rango de temperatura
 Utilización óptima de los potenciales genéricos
de las plantas
 Poca amortiguación de la solución nutritiva
 Mejor uso del espacio
 Rápido crecimiento

6. 6
SUSTRATOS
Sustratos Inorgánicos
 Grava
 Piedra
 Roca volcánica
 Arena de río
 Lana de roca
Sustratos Orgánicos
 Aserrín
 Fibra de coco
 Cascarilla de arroz
 Cascarilla de café
Sustratos Sintéticos
 Espuma de polietileno
 Espuma fenólica
 Espuma de poliuretano,etc.

7. 7
Macronutrientes
Micronutrientes
SOLUCIÓN
NUTRITIVA
- Las plantas requieren varios nutrientes esenciales para
su desarrollo óptimo.
- Macronutrientes: nitrógeno (N), fósforo (P), potasio
(K), calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S).
- Micronutrientes: hierro (Fe), manganeso (Mn), zinc
(Zn), cobre (Cu), molibdeno (Mo), boro (B), cloro (Cl),
níquel (Ni).

8. CULTIVO DE TEJIDOS
VEGETALES

9. TÉCNICA ESTÉRIL EN CULTIVO DE
TEJIDOS VEGETALES
El cultivo de tejidos vegetales en condiciones in vitro se presenta como una herramienta
valiosa para el desarrollo y propagación de plantas en ambientes controlados. Destacando la
importancia de condiciones específicas, como altos niveles de humedad y disponibilidad de
nutrientes.
1. Tipos de contaminantes en el cultivo in vitro
Bacterias: Se detallan géneros comunes y os síntomas más
comunes de la contaminación bacterial en los tejidos
vegetales son la muerte completa del explante,crecimiento
desuniforme, necrosis localizadas, bajas tasas de
multiplicación en brotes axilares y baja capacidad de
enraizamiento.
Artrópodos: Varios arácnidos, como los ácaros y trips, e
insectos, como las hormigas, pueden llegar a convertirse en
problemas para el mantenimiento de las condiciones de
asepsia en los cultivos de tejidos in vitro
Virus y Viroides: Se analiza el desplazamiento a través de
conductos vasculares. Las contaminaciones ocasionadas no
son eliminadas con la desinfección superficial de las
explantes, y los síntomas más comunes de estas son hojas
amarillentas, presencia de mosaicos en la lámina foliar,
crecimiento lento y baja capacidad de enraizamiento.
Hongos: Se exploran géneros comunes, Sus contaminaciones
se caracterizan por el crecimiento micelial que rápidamente
cubre el explante resultando en la muerte rápida de los
tejidos

10. 2. Fuentes de Contaminación:
2.1 Material Vegetal:
- Contiene microorganismos que, en
condiciones in vitro, se vuelven
vitropatógenos.
- Microorganismos pueden ubicarse en
cavidades de tallos, dificultando su
eliminación.
2.2 Aire:
- Contiene partículas como polvo, esporas,
bacterias y ácaros.
- Importancia de mantener una buena
calidad de aire para prevenir
contaminaciones.
2.3 Trabajador u Operario:
- Puede ser fuente de contaminación a través
de:
a) Células muertas desprendidas durante el
proceso de renovación de la piel.
b) Prácticas inadecuadas durante
manipulaciones.
- Utilización de utensilios contaminados y
colocación indebida de herramientas son
riesgos específicos.
Las fuentes de contaminación son aquellas que sirven como vehículo para que los agentes
contaminantes lleguen al cultivo in vitro, siendo las más frecuentes el material vegetal, el
aire y el operario.

11. 3. Técnica estéril
La técnica estéril consiste en la aplicación de una serie de medidas
que buscan reducir la presencia de todos los factores capaces de
causar contaminaciones en los cultivos en condiciones in vitro
1. Desinfectantes Comunes:
- Uso de hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio y etanol.
- Importancia de su acción desinfectante y concentraciones.
4. . Indexación:
- Pruebas en plantas madres para detectar agentes infecciosos.
- Métodos como ELISA y técnicas moleculares (PCR, RT-PCR) para diagnóstico.
5. Cultivo de Meristemos:
- Estrategias para obtener explantes libres de contaminantes.
- Uso de termoterapia y antibióticos para contrarrestar contaminantes sistémicos.
6. Ambiente Estéril:
- Uso de cámaras con filtros HEPA y lámparas UV para mantener ambientes estériles.
- Prácticas como la limpieza y esterilización rutinaria.
7. Buenas Prácticas de Laboratorio:
- Medidas preventivas de operarios, como lavado de manos y vestimenta adecuada.
- Procedimientos para la limpieza y esterilización de recipientes y herramientas.

12. MICROPROPAGACION DE PLANTAS
La micropropagación de plantas es una técnica que se utiliza para clonar plantas de manera rápida y
eficiente, a partir de pequeños tejidos vegetales como células, tejidos o incluso órganos. Este proceso se
lleva a cabo en un ambiente controlado, generalmente en laboratorios de cultivo de tejidos, donde las
plantas se cultivan in vitro en medios de cultivo específicos.
Consta de varias etapas, y estas son:
1. Selección y desinfección del material
vegetal: Se selecciona la planta madre y
se desinfectan los tejidos para evitar la
contaminación de microorganismos.
2. Multiplicación de los tejidos: Se
extraen los brotes o segmentos de
tejido de la planta madre y se
cultivan en un medio de cultivo con
nutrientes y reguladores de
crecimiento. ademas Se toman
pequeños segmentos de tejido
vegetal llamados explantes, los
cuales se colocan en un medio de
cultivo estéril que contiene
nutrientes, sales minerales y
reguladores de crecimiento
3. Diferenciación y
enraizamiento: Los brotes se
desarrollan y forman raíces en
un medio de cultivo específico
que permite su crecimiento y
desarrollo adecuado teniendo
en cuenta la modificación del
medio de cultivo o la exposición
a reguladores de crecimiento
específicos.

13. 4. Aclimatación de las plantas: Una vez que los
brotes de las plantas han enraizado, se
transfieren a un ambiente exterior para su
aclimatación y adaptación a las condiciones
ambientales, tales cuales como la humedad y
aumentando la exposición a la luz y la
ventilación.
5. Transferencia a condiciones naturales: Finalmente,
las plantas se trasladan a condiciones naturales de
crecimiento, ya sea en invernaderos o en campo
abierto, para su desarrollo y crecimiento posteriores.
VENTAJAS
La micropropagación de plantas es una técnica muy importante con múltiples aplicaciones en la producción
de plantas, la conservación de la biodiversidad y la investigación científica, contribuyendo al desarrollo
sostenible de la agricultura y la horticultura. en la propagación de plantas por diversas razones:
1. Aumento de la eficiencia: Permite la
producción masiva de plantas
genéticamente idénticas en un corto período
de tiempo, lo que resulta en un aumento de
la eficiencia en comparación con métodos
tradicionales de propagación como el
enraizamiento de esquejes o la siembra de
semillas.
2. Conservación de la biodiversidad: Ayuda a
preservar y conservar especies en peligro de
extinción, así como a mantener la diversidad genética
de las plantas, al permitir la multiplicación de plantas
raras, valiosas o con características únicas de manera
eficiente.

14. 3. Producción de plantas libres de
enfermedades: Al iniciar el proceso
a partir de tejidos vegetales sanos
y desinfectados, se obtienen
plantas libres de patógenos y
enfermedades, lo que reduce la
necesidad de tratamientos
fitosanitarios.
4. Obtención de plantas
uniformes y de alta calidad: Al
tratarse de plantas
genéticamente idénticas, se
garantiza la uniformidad en
características como tamaño,
color, resistencia a
enfermedades, floración,
entre otros, lo que resulta en
plantas de alta calidad y
homogéneas.
5. Mejora de variedades vegetales:
Permite la propagación de plantas
seleccionadas por sus
características deseables, como
altos rendimientos, resistencia a
enfermedades, adaptación a
condiciones adversas, entre otras,
contribuyendo a la mejora genética
de las variedades vegetales.
ASPECTOS ECONÓMICOS Y AMBIENTALES: EN LA MICROPROPAGACION DE LAS
PLANTAS
La micropropagación de plantas tiene diversos aspectos económicos y ambientales que deben ser
considerados en su implementación y uso. A continuación se detallan algunos de los aspectos
relevantes en este sentido:

15. 1. ASPECTOS ECONÓMICOS:
1. Costos de producción: La
micropropagación de plantas
puede ser una técnica costosa
debido a la necesidad de
instalaciones y equipamiento
especializado, así como a los
requerimientos de mano de obra
experta y el uso de medios de
cultivos y reactivos específicos.
2. Alcance comercial: A pesar de los
costos iniciales elevados, la
micropropagación puede generar
beneficios económicos a largo plazo
al permitir la producción rápida y
masiva de plantas de alta calidad, lo
que puede resultar en un aumento de
la productividad y rentabilidad en el
cultivo de especies de interés
comercial.
3. Conservación de germoplasma: La
micropropagación también se utiliza para
la conservación de especies vegetales en
peligro de extinción o de interés para la
agricultura, lo que contribuye a la
preservación de la diversidad genética y a
la disponibilidad de material genético
valioso para futuros programas de mejora
genética.
2. ASPECTOS AMBIENTALES
1. Uso eficiente de recursos: La
micropropagación de plantas
permite la producción de un gran
número de plantas a partir de una
cantidad reducida de material
vegetal, lo que reduce la necesidad
de usar grandes extensiones de
terreno y permite un uso más
eficiente de los recursos naturales.
2. Conservación de
especies amenazadas: La
micropropagación de
plantas se utiliza en la
conservación de especies
vegetales en peligro de
extinción, lo que contribuye
a la preservación de la
biodiversidad y la
protección del medio
ambiente.
3. Reducción de impacto
ambiental: La
micropropagación puede
contribuir a la reducción del
uso de agroquímicos y
pesticidas, al permitir la
obtención de plantas sanas y
libres de enfermedades, y a la
disminución de la presión sobre
los recursos naturales al
aumentar la productividad de
forma sostenible.

16. SUSPENSIONES CELULARES
Una suspensión celular es la proliferación de agregados celulares que crecen en un medio liquido
en constante movimiento por la acción de un agitador orbital y que son iniciadas mediante la
inoculación de porciones de callo friable o tejido embriogénico.
1. material vegetal:
los tejidos utilizados par iniciar las suspensiones celulares son incluidos a partir
de explantes cultivados inicialmente en medios de cultivo semisólidos con
cantidades variables de reguladores de crecimiento, dependiendo del tejido de
callo o embriogénico que se desea obtener.
la cantidad de inóculo para iniciar una suspensión celular depende de la
capacidad del recipiente y la cantidad de medio utilizado.

17. 2. fases de un cultivo en suspensión celular:
se caracteriza con el fin de evitar que los tejidos alcancen la
senescencia y promover la multiplicación cíclica de los tejidos
para incrementar las tasas de proliferación celular.
fase de reposo: también conocido con el
nombre de retraso, sucede cuando las
células son trasferidas a un medio de
cultivo fresco para iniciar el crecimiento.
Este medio fresco se caracteriza por poseer
una alta disponibilidad de nutrientes, tiene
un pH relativamente bajo y no contiene
componentes liberados por la célula.
fase exponencial: se da una vez que las
células se han adaptado a las condiciones
del medio, aprovechan todas las
condiciones ambientales favorables para
llevar a cabo los procesos acelerados de
división celular alcanzando un ritmo de
multiplicación que se convierte en la mayor
velocidad de proliferación en todo el ciclo.
fase línea: la división celular
continua de forma rápida,
aunque la velocidad de esta se
reduce con respecto a la fase
exponencial.
fase de desaceleración:
disminuye la velocidad de
crecimiento y multiplicación
como resultado de la reducción
en la disponibilidad de
nutrientes del medio y el
aumento de la población
celular.
fase estacionaria: tras sufrir
una disminución en su
velocidad, como resultado de
la poca disponibilidad de
nutrientes y la sobrepoblación
de las células en el medio, la
división celular se detiene
completamente; de forma
adicional, las células reducen.

18. 3. Medición del crecimiento en
suspensiones celulares
algunas de las variables que se pueden utilizar son:
 el número de célula por (mm2).
 el aumento de peso fresco de los tejidos proliferados: se
determina registrando el valor de la masa fresca de los tejidos
presentes en cada unidad de muestreo.
 el incremento en el volumen de precipitados celulares: se registra
utilizando un microscopio y la tinción de las células con azul de
metileno.