Este documento describe la variación somática, que involucra cambios genéticos que ocurren en plantas regeneradas a través del cultivo de tejidos vegetales. La variación somática puede ocurrir debido al estrés del cultivo in vitro y puede involucrar cambios en el número o estructura de cromosomas. Esta variación puede utilizarse en el mejoramiento de cultivos para obtener resistencia a enfermedades u otras ventajas agronómicas. Sin embargo, también puede ser indeseable si causa cambios en la fidelidad genética.

1. VARIACIÓN
SOMACLONAL
GRUPO 1
Karina Quishpe
Magaly Zumba
Biotecnología Vegetal

2. VARIACION
SOMACLONAL
El cultivo in vitro representa
estrés que desencadena
procesos mutagénicos en el
establecimiento del explante
Cambios genéticos ocurridos
en plantas regeneradas
Que se transfieren a la
progenie

3. involucra cambios
en las plantas
regeneradas .
Por esta vía es posible obtener
variación, de origen nuclear y/o
citoplasmática.
usad
a
mejoramiento
vegetal
VARIACION SOMACLONAL
• recuperar la variación genética
natural de una variedad
• Resistencia a enfermedades.
• Tolerancia a suelos acidos y
salinidad.

4. Generalmente
indeseable
Pero aparecen
variantes no
encontradas en la
naturaleza
Representan
ventajas
agronómicas
Mejora genética
Se requiere identificarlo
para evitarse en casos que
necesiten fidelidad
genética
Es beneficioso en plantas
con sistemas genéticos
limitados y de base
genética estrecha
micropropagación
Conservación de
germoplasma
Transformación de
plantas

5. FACTORES
RELACIONADOS CON LA
APARICIÓN DE
VARIACIÓN
SOMACLONALGenotipo
Los cambios dependen de
variaciones pre existentes en el
genotipo
Se producen por interacciones entre
el genotipo y el cultivo
Dependen también del nivel de
ploidía
Explante
Pueden deberse al quimerismo del
explante
Originan plantas genéticamente
diferentes

6. FACTORES
RELACIONADOS CON LA
APARICIÓN DE
VARIACIÓN
SOMACLONALVías de regeneración
La mayor cantidad de
variación proviene de
los callos
Su inducción altera
procesos celulares
Produce cambios
genómicos
Fuentes de inestabilidad
cromosómica
Naturaleza del callo
Los callos deben ser masas celulares
desdiferenciadas y desorganizadas
Experimentalmente muchas veces son masas
de órganos suprimidos o proembriones

7. FACTORES
RELACIONADOS CON LA
APARICIÓN DE
VARIACIÓN
SOMACLONAL
Medio de cultivo
Estado físico
• El comportamiento del explante cambia en medios sólidos o
líquidos
Temperatura
• Produce inestabilidad cariotípica y plantas albinas
Deficiencia de oxígeno
• La posición de las células difiere la exposición al oxígeno
Acumulación de metabolitos

8. FACTORES
RELACIONADOS CON LA
APARICIÓN DE
VARIACIÓN
SOMACLONALReguladores de
crecimiento
Generan inestabilidad debido a que
afectan la respiración, consumo de
azúcar y el control de la división celular
2-4 D induce a la desdiferenciación y el
aumento de la transcripción
*altera la cromatina
AIA ANA Y 2-4 D incrementan metilación
de citosinas
*puntos de mutación en el ADN
Deficiencia o exceso de
minerales
Cambios en la
nutrición
Genotrofos
*líneas celulares
Diferente contenido
de ADN nuclear o
plasmático

9. FACTORES
RELACIONADOS CON LA
APARICIÓN DE
VARIACIÓN
SOMACLONALEdad del cultivo
Las variantes
aumentan en
cultivos
envejecidos o
plantas
obtenidas por
subcultivo
Se produce por
la pérdida de
totipotencialidad
debida a la
acumulación de
mutaciones y la
alteración de los
genes de
regeneración
Se establece el
número de
subcultivos
cuando se
conoce la
fidelidad
genética de la
planta
regenerada

10. CAMBIOS GENÓMICOS
Estrés ambiental
Alteraciones a nivel
del ADN
DEPENDE de la
intensidad del estrés
Estado de
diferenciación celular
Produce
 Mutaciones puntuales
 Cambios de estructura o número de
cromosomas
 Activación de elementos genéticos
transponibles

11. DETECCIÓN DE LA
VARIACIÓN
SOMACLONAL
Marcadores Morfológicos
•Exámenes visuales
•Diferencias entre fenotipos normales y aberrantes
Nivel Fisiológico
•Observación de variantes con resistencia a enfermedades, herbicidas,
sales, acidez, etc.
•Condiciones de estrés fisiológico
Cariotipo
•Cambios en el número de cromosomas
•estructura

12. DETECCIÓN DE LA
VARIACIÓN
SOMACLONAL
Marcadores bioquímicos
• Análisis de isoenzimas que corresponden a los genes
expresados
• Estos son regulados por factores ambientales y
fisiológicos
Marcadores moleculares
• Detectan mutaciones en diferentes secuencias
• No son influenciados por el ambiente
• RAPD, AFLP Y microsatélites

13. IMPORTANCIA
Aumenta la ocurrencia de variabilidad en el
mejoramiento de plantas,
Conservacion del germoplasma in vitro.
Para controlar el mecanismo que genera esa misma
variacion.

14. Ventajas
Mejoramiento por mutaciones inducidas
Rápida para generar variabilidad
Elimina o mejora defectos
Son de reproducción sexual y vegetativa
Poco costoso
Desventajas
La variacion somaclonal puede causar una
variacion epigenetica por lo que no son utiles en
el fitomejoramiento ya que los cambios
epigeneticos no se transmiten meioticamente.
Escasa regeneración en cultivos largamente
cultivados
Regeneración limitada a genotipos específicos (a
veces poco interesantes)

15. APLICACIONES EN EL
MEJORAMIENTO
GENÉTICO
Mejoramiento
genético
Optimiza la
interacción
propia de los
genes
Logra
combinaciones
génicas óptimas
o superiores
 Genera rápidamente variabilidad genética
 Puede eliminar defectos de cultivos previamente adaptados
 Tasa de mutación elevada
 El nivel de cambios no deseados es menor

16. REQUISITOS PARA SU
EMPLEO COMERCIAL
Obtención de plantas por cultivo
de células o tejidos que se
analizan para la característica
deseada
Selección a nivel celular
Cultivar distintos explantos para
observar el comportamiento de
los callos condiciones de estrés
fisiológico

17. REQUISITOS PARA SU
EMPLEO COMERCIAL
Selección directa
El agente de selección es
usado a concentraciones
dobles o triples
Selección en varios pasos
La concentración es
gradualmente
incrementada
La obtención de resistencia es posible si existe
en la población original

18. VARIEDADES
SOMACLONALES
COMERCIALES
Papa Solanum sp.
Resistencia a Phytophthora infestans,
Alternaria solani, y colonización a
áfidos que transmiten virus
A través de cultivo de protoplastos
Provienen de suspensiones celulares
cromosómicamente variables del
cultivar

19. VARIEDADES
SOMACLONALES
COMERCIALES
Palma de aceite
5% de palmas derivadas de embriones
somáticos presentan anormalidades en su
desarrollo floral debido a la feminización de
las partes masculinas en
flores de ambos sexos.
El fenotipo variante alterado provee un
modelo original
la variación somaclonal cambia la expresión
de los genes que codifican directa o
indirectamente la estructura de la flor