Injertos-en-Biotecnologia

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Injertos vegetales 
en Biotecnología 
Beatriz Xoconostle Cázares 
Depto. de Biotecnología 
CINVESTAV IPN 
¿ Qué son los injertos vegetales ? 
• El injerto es la unión física de dos plantas, la que 
proporciona la raíz se llama patrón, portainjerto o 
pie y la segunda es el vástago o injerto. 
• Ambas crecen como un solo individuo. 
Rojas González et al., 2004 Roble y Maple. Fuentes et al., 2014. 
Los Griegos y Romanos ya la conocían 
El injerto de uno sobre otro es mejor en el caso de 
los árboles que son similares y tienen las mismas 
proporciones. 
Aristóteles (384-322 a.C.) 
 
 
Injertos de olivos “buenos” sobre olivos "silvestres". 
 
Apóstol San Pablo en Romanos 11:16-21. 
http://www.ehowenespanol.com/historia-del-injerto-plantas-sobre_315385/ 
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:P46.jpg
Para qué sirven? 
• Resistencia 
• Nutrición 
• Propagación vegetativa 
• Aceleración de la madurez fisiológica 
• Enanización 
Por aproximación 
 
 
 
 
 
por hendidura 
 
 
por yema 
Wikipedia.es 
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Injerto_de_hendidura_simple.JPG
http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.infogranja.com.ar/tipos_de_injerto.htm&ei=kXhAVI6QCsPJ8AHyoIDwBw&bvm=bv.77648437,d.eXY&psig=AFQjCNFdMujjGFcIY7T0WBkSQK-qWxie9A&ust=1413597585510929
http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.jardin-mundani.com/empelts/INJERTOS.htm&ei=cFZAVOqwAYL08AGFh4HwBg&bvm=bv.77648437,d.eXY&psig=AFQjCNFjRTP3O6zMrDC8JyaX2kZM3TPVyA&ust=1413588967230189
http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.jardin-mundani.com/empelts/INJERTOS.htm&ei=cFZAVOqwAYL08AGFh4HwBg&bvm=bv.77648437,d.eXY&psig=AFQjCNFjRTP3O6zMrDC8JyaX2kZM3TPVyA&ust=1413588967230189
http://www.infojardin.com/foro/showthread.php?t=92309&page=4 
http://img444.imageshack.us/i/dsc08769n.jpg/
Ruta de transporte de 
fotoasimilados 
Floema 
Ruta de 
transpiración 
Xilema 
Supracelular Multicelular 
Sistema 
circulatorio 
Sistema no circulatorio 
 Plantas vs. animales 
Raven et al.; 1999 
 Células del floema 
Plasmodesmos modificados entre Célula 
Acompañante y Tubo Criboso. 
SAM 
PDs forman dominios simplásmicos 
locales 
Los plasmodesmos interconectan todas las células de plantas 
Floema 
Composición promedio del floema de 
dicotiledóneas 
Figura modificada de Moore, R., Clark, W.D. & Vodopich, D.S. (1998). 
Botany. 2nd ed., WCB McGraw-Hill 
Lin et al., 2009. 
Proteínas en la savia del floema 
 Funciones 
 
•Unión a RNA 
* Proteólisis 
* Movimiento de RNA y proteínas 
* Movimiento de vesículas 
*Defensa 
*Antioxidantes 
*Señalización 
Lin et al., 2009. 
Proteínas en la savia del floema 
CmPP16 es supracelular 
Xoconostle-
Cázares et al. 
(1999) Science 
283: 94-98 
Xoconostle-
Cázares et al. 
(1999) Science 
283: 94-98 
Proteína 
 
 
RNA 
calabaza 
calabaza 
Las macromoléculas de floema se 
transmiten por injerto 
Pepino 
pepino 
pepino 
calabaza 
Xoconostle-Cázares et al., 1999, 2001. 
mRNA, miRNA, siRNA 
detectado en: 
Cucurbitáceas, Brasicáceas, 
Arroz 
Cebada, Papa. 
Se han identificado más de 
1200 diferentes mRNAs 
La savia del floema contiene RNAs 
Ruiz Medrano et al., 2000, 2004, 2005, 2010, Lough & Lucas, 2007. 
CmNACP transloca 
injertos (Ruiz-Medrano 
et al., 1999). 
 
RNAs: mouse ears and 
GAI RNAs cambian 
forma de hojas (Kim et 
al., 2001; Haywood et 
al., 2005). 
 
BEL5 RNA y 
miRNA172 
Tuberización 
(Banerjee et al., 2006; 
Martin et al., 2009). 
 
Aux/IAA mRNA 
Arquitectura raiz 
 (Notaguchi et al., 2012). 
 
RNA a plantas 
parásitas 
(LeBlanc et al., 2013, 
2014). 
 
 
Evidencias de transferencia de 
macromoléculas en injertos 
S. Stegemann & R. Bock,. 2009 
 A. rhizogenes (Ri T-DNA) 
 Proliferación de raíces 
 A. tumefaciens (T-DNA) 
 Genera tumores en la parte 
aérea. 
Movimiento supracelular de 
transgenes 
Ramírez-Ortega et al., 20011 , 2014. 
Herrera-Martínez, et al., 2014. 
 Transformación genética Calabaza 
5 cm 
Adaptado de Navarrete et al., 2007. 
Ramírez-Ortega et al., 20011 , 2014. 
Inoculación con Agrobacterium 
 Transformación genética de calabaza 
2 cm 
 Cambios fenotípicos en las calabazas 
transformadas 
 Detección de b-glucuronidasa (GUS) 
en raíces pilosas 
2 cm 
Silvestre KNOTTED-EGFP 
Cotiledones de calabaza expresando 
KNOTTED-EGFP 
Ramírez-Ortega et al., no publicado. 
Nudos en venas 
Silvestre KNOTTED-GFP 
Expresión temprana de 
KNOTTED 
Ramírez-Ortega et al., no publicado. 
Silvestre KNOTTED-GFP 
Expresión tardía de 
KNOTTED 
Maíz Calabaza 
El fenotipo nudoso en hoja es 
comparable al obtenido en maíz por 
expresión ectópica (Vollbrecht et al. 1991) 
 
• ¿ Se pueden modificar 
genéticamente a portainjertos ? 
 
• ¿ Se pueden translocar 
macromoléculas supracelulares ? 
¿El movimiento supracelular 
tiene potencial biotecnológico? 
Tolerancia a sequía evaluada por 
actividad fotosintética al 
sobreexpresar CmPP16 
Ramírez-Ortega et al., no publicado. 
Las proteínas 
son móviles, 
pero no el DNA 
F=500mmol/seg = 2.6cm/seg (585mmHg) 
 [CO2]entrada = 400ppm 
 
I=2000mol/m2*seg 
100% = 76 mmol de CO2/m
2*seg 
Fotosíntesis en plantas con expresión 
transitoria de CmPP16 
Posibles 
 
Aplicaciones 
Ruiz-Medrano et al., 2005 
Señales transportadas a través 
del floema involucradas en: 
 
Inducción floral (Lin et al., 2007) 
 
Resistencias sistémica adquirida 
(SAR) (Maldonado et al., 2003) 
 
Respuesta a déficit hídrico 
 
Dominancia apical 
 
PTGS (Palauqui et al., 1997; Yoo et 
al., 2004) 
 
Recombinación sistémica adquirida en 
respuesta a patógenos (Kovalchuk et 
al., 2003) 
 
Tuberización (Banerjee et al., 2006; 
Martin et al., 2009; Navarro et al., 
2011). 
SAR Inducción floral 
Fotoperíodo 
Ataque por patógeno 
FLOEMA 
XILEMA 
León-Ramírez et al., 2004 
Liu et al., 2013 
FT se desplaza 
a través del 
floema de 
hojas al 
meristemo 
apical 
Injertos 
temporales 
Nicotiana glauca y N. tabacum 
Nature, July, 2014. 
• Los injertos tienen grandes aplicaciones 
en mejoramiento de plantas por 
genética clásica y por Ingeniería 
genética, produciendo frutos no GM. 
 
• Su utilidad dependerá de la creatividad 
del Biotecnólogo. 
Conclusiones 
Gracias por su 
atención