000			15782nam a22002417a 4500
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050		4	_aTP 248.2 .P55 _bG37
100	1		_aGarcía del Moral Garrido, Luis F.
245	1		_aBiotecnología vegetal : fundamentos y aplicaciones / _cLuis F. García del Moral Garrido.
264		1	_aGranada, España : _bUniversidad de Granada, _cc2021.
300			_a400 p. ; _c24 cm.
490			_aColección manuales major, ciencias
500			_aEste texto está dirigido a quienes estudian Biotecnología Vegetal y asignaturas afines en la Universidad de Granada. Constituye un compendio de las lecciones y de la experiencia acumulada por el autor durante veinte años de docencia de esta disciplina en diferentes titulaciones y másteres impartidos en la Universidad de Granada. En el mismo se exponen las materias fundamentales de la Biotecnología Vegetal, incluyendo el cultivo in vitro de células y tejidos vegetales y sus aplicaciones; la clonación de plantas mediante micropropagación; la producción de individuos haploides; la obtención de plantas libres de enfermedades por cultivo de meristemos; el cultivo en biorreactor para la síntesis de metabolitos secundarios de interés para la industria química y farmacéutica; las plantas como biofactorías: el genoma vegetal; la obtención de plantas transgénicas y sus principales aplicaciones; y la repercusión de la Biotecnología Vegetal sobre la sociedad y sus perspectivas de futuro. Los diferentes capítulos están estructurados siguiendo un esquema didáctico que procura ofrecer la mayor claridad y concisión en cada apartado, con objeto de facilitar su comprensión y asimilación por el alumnado, aunque sin descuidar la necesaria profundidad y rigor científico en cada uno de los temas.
500			_aContenido 1. CONCEPTO Y ACTUALIDAD DE LA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL Breve descripción histórica de los principales descubrimientos de la Biotecnología Vegetal Objeto de la Biotecnología Vegetal Aplicaciones de la Biotecnología Vegetal Situación actual de la Biotecnología vegetal 2. BASES FISIOLÓGICAS DEL CULTIVO IN VITRO Diferenciación en células y tejidos vegetales Totipotencia de las células vegetales Determinación celular Competencia celular Control por las fitohormonas del crecimiento y desarrollo de los vegetales Regeneración in vitro Influencia del material vegetal sobre el crecimiento y la regeneración 3. TÉCNICAS CONVENCIONALES DE SELECCIÓN VEGETAL: LOGROS Y LIMITACIONES Especies autógamas, alógamas y con multiplicación vegetativa o clonal Caracteres genéticos sencillos y poligénicos Herencia cuantitativa Número de cromosomas y poliploidía Métodos convencionales de mejora genética vegetal Heterosis, androesterilidad y producción de híbridos F1 Limitaciones de los métodos convencionales de mejora genética de plantas Aportaciones de la biotecnología a las técnicas de mejora genética vegetal 4. ORGANIZACIÓN Y TÉCNICAS DE CULTIVO DE CÉLULAS Y TEJIDOS VEGETALES Tipos de cultivo in vitro Requerimientos para el cultivo in vitro Composición de los medios nutritivos Preparación de los medios de cultivo Esterilización de los medios nutritivos Factores fisicoquímicos de los medios de cultivo Preparación y esterilización de los explantes Influencia de los factores físicos sobre el cultivo in vitro 5. CARACTERÍSTICAS DEL CRECIMIENTO DE CÉLULAS VEGETALES IN VITRO Características fisicoquímicas del ambiente in vitro Cultivo de callo Fases del crecimiento in vitro Cuantificación del crecimiento in vitro Cultivo de células en suspensión Cultivo de células aisladas Cultivo de células fotoautótrofas Consecuencias del cultivo in vitro: alteraciones metabólicas Consecuencias del cultivo in vitro: alteraciones en células y tejidos Pardeamiento oxidativo Hiperhidratación o vitrificación 6. CONSECUENCIAS DEL CULTIVO DE TEJIDOS: VARIACIÓN SOMACLONAL Variación somaclonal Algunos ejemplos de variación somaclonal Causas de la variación somaclonal Cambios genéticos Cambios epigenéticos Factores que afectan a la variación somaclonal Aplicación de la variación somaclonal a la mejora vegetal 7. MICROPROPAGACIÓN VEGETAL Ventajas e inconvenientes de la micropropagación Etapas de la micropropagación vegetal Métodos de micropropagación Multiplicación de meristemos existentes Regeneración de explantes mediante organogénesis Formación de raíces adventicias (rizogénesis) Formación de vástagos adventicios (caulogénesis) Embriogénesis somática Semillas sintéticas, artificiales o clónales 8. OBTENCIÓN DE PLANTAS LIBRES DE ENFERMEDADES Obtención de plantas libres de virus Termoterapia Cultivo de meristemos Medio y condiciones de cultivo Termoterapia y cultivo de meristemos Formación de vástagos adventicios, seguida de cultivo de meristemos Microinjerto de meristemos sobre plántulas libres de virus Crioterapia Electroterapia Identificación de los virus vegetales Obtención de plantas libres de hongos y bacterias 9. PRODUCCIÓN DE HAPLOIDES IN VITRO Obtención de haploides mediante cultivo de anteras Factores de cultivo Problemas asociados Cultivo de granos de polen Albinismo Ginogénesis Duplicación cromosómica de haploides Interés de la obtención de individuos haploides 10. CULTIVO Y RESCATE DE EMBRIONES Escisión y aislamiento Composición del medio nutritivo Aplicaciones prácticas del cultivo de embriones Cultivo de tejido nuclear La doble fecundación en las Angiospermas Cultivo de endospermo triploide 11. PROTOPLASTOS VEGETALES E HIBRIDACIÓN SOMÁTICA Fuente de material vegetal Obtención y purificación Cultivo de protoplastos Composición del medio de cultivo Factores fisicoquímicos Viabilidad de los protoplastos aislados in vitro Los protoplastos como sistema experimental Regeneración de plantas a partir de protoplastos Hibridación somática o parasexual Fusógenos Tipos de híbridos somáticos Procedimientos de selección después de la hibridación somática Aplicaciones de la fusión de protoplastos Desventajas y problemas de la hibridación somática 12. PRODUCCIÓN IN VITRO DE METABOLITOS SECUNDARIOS Rutas metabólicas primarias y secundarias Metabolitos secundarios y diferenciación celular Principales metabolitos secundarios producidos por los vegetales y sus aplicaciones Terpenos o isoprenoides Fenoles Alcaloides Cultivo in vitro para la producción de metabolitos secundarios Biotransformaciones Síntesis multienzimáticas Selección de líneas celulares altamente productivas Estrategias para modificar el metabolismo secundario mediante modificación genética 13. MÉTODOS DE CULTIVO PARA PRODUCCIÓN DE METABOLITOS SECUNDARIOS EN BIORREACTOR Células en suspensión Células inmovilizadas Sistemas de inmovilización de células Inhibición Atrapamiento Viabilidad de las células inmovilizadas Sistemas de producción Características de los sistemas de producción Optimización del sistema de producción Viabilidad para la producción a nivel industrial Permeabilización de células y remoción del producto Cultivo de raíces Cultivo de tallos Elicitación Conclusiones 14. CONSERVACIÓN DE MATERIAL VEGETAL Conservación mediante cultivo in vitro Técnicas de crecimiento lento Criopreservación y crioprotección Genotipo, edad y naturaleza del material Precultivo Velocidad de enfriamiento Agentes crioprotectores Descongelación Temperatura de almacenamiento Técnicas de almacenamiento del material a criopreservar Conservación de material genético Semillas - Callos Ápices de tallo Embriones cigóticos y somáticos Protoplastos Anteras Polen Bancos de ADN o genotecas 15. EL GENOMA VEGETAL Genoma nuclear Genes ARNr nucleolares Los genes vegetales en comparación con los animales Estructura y función del plastoma ADN cloroplastidial Ribosomas de cloroplastos y síntesis de proteínas Herencia citoplasmática cloroplastidial Regulación de la expresión de genes del cloroplasto Organización y función del ADN mitocondrial de las plantas Expresión génica mitocondrial ADN promiscuo Elementos transponibles y transposones Control de la expresión génica en plantas 16. ANÁLISIS DEL GENOMA Y MARCADORES MOLECULARES EN PLANTAS Arabidopsis thaliana como modelo genético y fisiológico Marcadores genéticos y moleculares en plantas Marcadores morfológicos Marcadores citológicos Marcadores bioquímicos Marcadores moleculares o de ADN Características de los marcadores de ADN Aplicaciones de los marcadores de ADN Principales marcadores de ADN más usados en plantas RFLPs (Restriction Fragment Lenght Polymorphisms, polimorfismo en la longitud de los fragmentos de restricción) RAPDs (Random Amplified Polytnorphic DNA (polimorfismo de productos de ADN amplificados al azar) AFLPs (Amplified Fragment Lenght Polymorphisms, polimorfismo de fragmentos de ADN amplificados aleatoriamente) SSRs Minisatélites y microsatélites (Simple Sequence Repeats) o STRs (Short Tándem Repeats) Comparación de marcadores genéticos Análisis de caracteres de herencia cuantitativa (Quantitative Trait Loci o QTLs) Mejora genética asistida por marcadores moleculares (MAS) Genómica Genómica estructural: aproximaciones al análisis del genoma Mapas genéticos y su utilidad Resultados de la comparación de genomas Genómica funcional Transcriptómica Proteómica Metabolómica Fenómica Bioinformática 17. MODIFICACIÓN GENÉTICA DE PLANTAS Genética convencional e ingeniería genética Plantas transgénicas Tipos de modificaciones de plantas mediante ingeniería genética Diseño de genes para la transformación Gen promotor Secuencia de terminación Gen marcador, reportero o testigo Gen seleccionador Secuencias auxiliares Casete de expresión Obtención de una planta transgénica 18. AGROBACTERIUM Y EL PLÁSMIDO TI Infección por Agrobacterium Naturaleza del plásmido Ti Origen de los genes localizados en el ADN-T Transferencia del ADN-T a la célula vegetal Observaciones importantes respecto a la infección por Agrobacterium Esquema general de la transferencia del ADN-T 19. AGROBACTERIUM Y VIRUS COMO VECTORES DE GENES El plásmido pGV3850 Vectores cointegrativos o recombinativos Vectores binarios Ventajas de los vectores binarios Vectores super-binarios Vectores con el transgen, marcador y seleccionador en plásmidos diferentes Métodos de transformación con A. tumefaciens Ventajas y dificultades de los vectores con Agrobacterium Otros métodos con Agrobacterium Sistema Agrobacterium rhizogenes Virus ADN como vectores de genes Caulimovirus Geminivirus 20. MÉTODOS DE TRANSFERENCIA DIRECTA DE ADN Vectores de clonación para trasformación directa Transformación de protoplastos Transferencia de ADN mediada por compuestos químicos Transferencia de ADN mediada por liposomas Electroporación Microinyección Transformación de células completas Abrasión con fibras de carburo de silicio Transformación mediada por microláser Ultrasonicación o sonoporación Femtoinyección Biolística o biobalistica Principales limitaciones de las técnicas de transformación Transformación de cloroplastos: Plantas transplastómicas Ventajas de la transformación de cloroplastos Transformación de mitocondrias 21. APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL A LA MEJORA DEL METABOLISMO FOTOSINTÉTICO Y DEL NITRÓGENO Modificación del metabolismo vegetal Metabolismo fotosintético Actuaciones sobre la actividad enzimática Introducción de la vía C4 en cultivos C3 Ingenierización de carboxisomas de cianobacterias o pirenoides de algas en plantas C3 Actuaciones sobre los componentes del sistema fotoquímico Relajación más rápida del mecanismo de fotoprotección Aumento del Complejo citocromo b6f Ampliación del espectro de absorción de luz fotosintéticamente activa Cambios en el tamaño de la antena de los fotosistemas Aumento de la captación de C02 Metabolismo del nitrógeno Transferencia directa de la nitrogenasa bacteriana a cereales y otras plantas de cultivo Ingeniería de la biosíntesis de nitrogenasa en células vegetales Ingeniería de la nitrogenasa para prevenir su inactivación por oxígeno Simbiosis de leguminosas en la ingeniería en cereales Utilización de endófitos bacterianos asociados naturalmente a los cereales 22. APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA A LA MEJORA DE LOS PRODUCTOS VEGETALES Mejora del contenido proteico Mejora del contenido lipídico Biofortificación de cultivos Biofortificación con Fe Biofortificación con Zn El arroz dorado Otras mejoras nutricionales Mejora para cualidades organolépticas Mejora para las industrias de transformación Mejora de la calidad tecnológica 23. LAS PLANTAS COMO BIOFACTORÍAS Elección de un cultivo para la agricultura molecular Ventajas de la utilización de plantas como biofactorías Inconvenientes de la utilización de plantas como biofactorías Protección de la proteína recombinante contra la degradación Retículo endoplásmico Vacuolas Cloroplastos Extracción y purificación de la proteína recombinante Expresión transitoria de genes Producción de anticuerpos (planticuerpos) Producción de vacunas Ventajas y dificultades de las vacunas comestibles Producción de otros biofármacos Producción de enzimas con interés industrial Otros compuestos Bioplásticos Transformación de cloroplastos 24. BIOTECNOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN Incremento de la eficacia en la producción de polen Interacciones polen-estigma Interacciones gameto-gameto Polinización in vitro Estudios básicos sobre fertilización y desarrollo del cigoto Hibridación mediante polinización in vitro Aplicaciones biotecnológicas al desarrollo floral Biotecnología de la androesterilidad Desarrollo de la semilla Desarrollo del fruto Frutos con maduración retardada Obtención de frutos sin semillas 25. BIOTECNOLOGÍA DE LA RESISTENCIA A FACTORES BIÓTICOS Y ABIÓTICOS Resistencia a herbicidas Resistencia a plagas animales Expresión de toxinas bacterianas Expresión de genes de origen vegetal Resistencia frente a hongos y bacterias Resistencia a virus Agronanobiotecnología Resistencia frente a estreses abióticos 26. IMPLICACIONES AMBIENTALES Y SOCIALES DE LA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL Transgénicos y sociedad Argumentos en contra de los cultivos modificados genéticamente Seguridad alimenticia de los transgénicos La resistencia a antibióticos Efectos medioambientales El escape de genes La contaminación génica La coexistencia de cultivos GM, convencionales y ecológicos Presión selectiva del cultivo transgénico sobre los patógenos a controlar Efectos secundarios potenciales sobre organismos no perjudiciales Pérdida de biodiversidad agrícola Los transgénicos no son antinaturales El control por las grandes multinacionales Crítica no justificada científicamente en contra de los cultivos GM Conclusiones
504			_aBibliografía: p. 389-397
650		4	_aBiotecnología vegetal
942			_2lcc _cBK