Transformación de Plantas Leñosas: Estado Actual, Desafíos y Perspectivas Futuras
Autores: Maharjan, Bal Krishna; Islam, Md Torikul; Muzaffar, Adnan; Tschaplinski, Timothy J.; Tuskan, Gerald A.; Chen, Jin-Gui; Yang, Xiaohan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Plantas leñosas
Transformación genética
Entrega de ADN
Regeneración de plantas
Cultivo de tejidos
Edición del genoma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Las plantas leñosas, que comprenden especies de bosques y árboles frutales, proporcionan beneficios ecológicos y económicos esenciales para la sociedad. Su mejora genética es un desafío debido a los largos intervalos de generación y la alta heterocigosidad. La transformación genética, que combina la entrega dirigida de ADN con la regeneración de plantas a partir de células transformadas, ofrece una alternativa poderosa para acelerar su domesticación y mejora. La bombardeo de partículas se ha utilizado ampliamente para la entrega de ADN en una amplia variedad de explantes, incluyendo hojas, tallos, hipocotilos, raíces y embriones, con regeneración que ocurre a través de organogénesis directa, organogénesis mediada por callo, embriogénesis somática o formación de raíces peludas. A pesar de los éxitos, los enfoques convencionales se ven obstaculizados por la baja eficiencia, la dependencia del genotipo y la necesidad de un cultivo de tejidos complicado. Esta revisión proporciona un análisis crítico del panorama actual en la transformación de plantas leñosas, y va más allá de un simple resumen de técnicas para evaluar la co-evolución de plataformas establecidas con tecnologías disruptivas. Los avances clave entre estos incluyen el uso de reguladores del desarrollo para ingenierizar la regeneración, el aumento de sistemas in planta para eludir el cultivo de tejidos, y la necesidad de edición de genomas sin ADN para cumplir con las expectativas regulatorias y públicas. Al examinar avances específicos de especies en géneros clave, esta revisión destaca un cambio de paradigma de la optimización empírica hacia la ingeniería racional y predecible de plantas leñosas para un futuro sostenible.
Descripción
Las plantas leñosas, que comprenden especies de bosques y árboles frutales, proporcionan beneficios ecológicos y económicos esenciales para la sociedad. Su mejora genética es un desafío debido a los largos intervalos de generación y la alta heterocigosidad. La transformación genética, que combina la entrega dirigida de ADN con la regeneración de plantas a partir de células transformadas, ofrece una alternativa poderosa para acelerar su domesticación y mejora. La bombardeo de partículas se ha utilizado ampliamente para la entrega de ADN en una amplia variedad de explantes, incluyendo hojas, tallos, hipocotilos, raíces y embriones, con regeneración que ocurre a través de organogénesis directa, organogénesis mediada por callo, embriogénesis somática o formación de raíces peludas. A pesar de los éxitos, los enfoques convencionales se ven obstaculizados por la baja eficiencia, la dependencia del genotipo y la necesidad de un cultivo de tejidos complicado. Esta revisión proporciona un análisis crítico del panorama actual en la transformación de plantas leñosas, y va más allá de un simple resumen de técnicas para evaluar la co-evolución de plataformas establecidas con tecnologías disruptivas. Los avances clave entre estos incluyen el uso de reguladores del desarrollo para ingenierizar la regeneración, el aumento de sistemas in planta para eludir el cultivo de tejidos, y la necesidad de edición de genomas sin ADN para cumplir con las expectativas regulatorias y públicas. Al examinar avances específicos de especies en géneros clave, esta revisión destaca un cambio de paradigma de la optimización empírica hacia la ingeniería racional y predecible de plantas leñosas para un futuro sostenible.