COLTURE IN VITRO DI CELLULE E TESSUTI Generalità La totipotenza delle cellule vegetali I mezzi di coltura Il dosaggio ormonale Applicazioni

GENERALITA’ COLTURA IN VITRO COLTURA DI PIANTE, SEMI O ESPIANTI SU SUBSTRATO ARTIFICIALE ED IN CONDIZIONI DI STERILITÀ Espianto: parte della pianta che deve essere isolata e posta su substrato Substrato: mezzo di coltura controllato e definito Sterilità: condizione necessaria per qualsiasi tipo di c.v.

ALCUNE APPLICAZIONI Propagazione massale Produzione di ibridi (fusione di protoplasti) Colture di cellule per la produzione di metaboliti utili Selezione di genotipi mutanti Produzione di piante aploidi Trasformazione genetica

SUBSTRATO ARTIFICIALE & STERILITA’ A - Preparazione substrati B - Lavaggio e sterilizzazione substrati, vetreria etc. C - Manipolazione substrati sterili e colture D - Incubazione e crescita colture E - Attività accessorie

Sostanze di crescita Gli ormoni vegetali, o sostanze di crescita, sono raggruppati, a seconda della loro azione principale, in 5 classi auxine citochinine gibberelline acido abscissico etilene

IL DOSAGGIO ORMONALE - + + - AUXINE CITOCHININE Formazione di radici da microtalee Embriogenesi Formazione di radici da callo Formazione di callo Formazione di germogli + -

ALCUNE APPLICAZIONI ALCUNE APPLICAZIONI Micropropagazione Produzione di aploidi Produzione di protoplasti e di ibridi somatici Colture di cellule e per produzione di metaboliti utili Selezione di mutanti Trasformazione genetica

Importanza degli aploidi Produzione di linee omozigoti in tempi brevi Ibridazione somatica Selezione per alleli dominanti più veloce (no self per eliminare i recessivi) Rapporti di segregazione più semplici negli aploidi prodotti da poliploidi Studi citologici Produzione di piante maschili YY Trasferimento genico

Produzione di piante aploidi Aploide = genotipo con il corredo cromosomico gametico Scoperti per la prima volta in Datura stramonium (Blakeslee, 1922) Riportati in numerose specie: mais, sorgo, riso, orzo, patata, frumento, segale, erba medica, tabacco, cotone…... Ploidia sporofito Ploidia aploide N.ro genomi 2n=2x 2n=x 1 genoma 2n=4x 2n=2x 2 genomi 2n=6x 2n=3x 3 genomi 2n=3x 2n=? ?

Androgenesi in vitro da antere o microspore

COLTURA DI CELLULE Oltre a sostanze vitali (es. aminoacidi, acidi nucleici) le piante producono METABOLITI SECONDARI, utilizzati per funzioni specifiche (attrazione o repulsione per es.) Le colture cellulari possono essere impiegate per la produzione in vitro di metaboliti secondari

COLTURE IN VITRO VANTAGGI SVANTAGGI Ridotta quantità materiale vegetale Soluzione per specie sessualmente isolate Facilità trasporto Affrancamento dalle condizioni ambientali in vivo Richiesta di spazi limitati Eradicazione patogeni Conservazione germoplasma SVANTAGGI Attrezzature e costi Rischio contaminazioni Variabilità genetica Perdita di capacità organogenetica