CD. ALTAMIRANO
PRÁCTICA 1:
PRÁCTICA 1:
“Reconocimiento de laboratorio
de cultivos vegetales”
M.C. Francisco Javier Puche Acosta
PRESENTAN:
Yactivany Atanasio Serrano 08930340
Esbeide de Paz Leonides 08930371
Víctor Manuel Vargas torres 08930311
Bellanira Pineda Pineda 08930130
LIC. BIOLOGÍA
CD. ALTAMIRANO, GRO. FEBRERO 2012
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CD. ALTAMIRANO
LICENCIATURA EN BIOLOGÍA
BIOTECNOLOGÍA APLICADA
PRÁCTICA No.1.
RECONOCIMIENTO DEL LABORATORIO DE CULTIVO DE TEJIDOS
RESUMEN
La presente práctica se realizó, en el laboratorio de microbiología, localizado en el Instituto Tecnológico de Cd Altamirano. Se reconocieron las distintas áreas que constituyen al laboratorio de cultivos vegetales, así como los principales materiales y equipos que tienen mayor utilidad en el proceso de producción de los mismos. Obteniendo como resultado, la identificación de las áreas necesarias para la producción in vitro de vegetales en laboratorio. Con lo antes mencionado nuestro objetivo principal es reconocer las diferentes áreas y equipos básicos, normas de comportamiento y reglas de bioseguridad dentro del laboratorio. Concluyendo que el laboratorio cuenta con la mayoría de materiales necesarios para realizar y producir cultivos vegetales.
Palabras claves: Laboratorio, Cultivos Vegetales, áreas de laboratorio, equipo y material.
ÍNDICE
PÁG.
1. Antecedentes…………………………………………………………………………4
2. Definición del problema………………………………….........................................5
3. Objetivos..………………………………………………………..................................6
3.1. Objetivo General…………………………………………..........................................6
3.1. Objetivo específico…………………………………………………………………..6
4. Justificación………………………………………………………………………...…7
5. Fundamento teórico………………………………………………………………….8
5.1 Laboratorio de cultivos vegetales…………………………………………………....9
5.2 Funciones del laboratorio de cultivos vegetales…………………………………....9
5.3 Áreas de un laboratorio de cultivos vegetales……………………………………..10
5.4 equipo y material de laboratorio…………………………………………………….11
5.4.1 Cristalería…………………………………………………………………………...11
5.4.2 Instrumentos y aparatos…………………………………………………………....12
5.5 ventajas y desventajas de un laboratorio…………………………………………....12
5.6 Normas de laboratorio de tejidos vegetales………………………………………...13
5.6.1 Utilización de reactivos………………………………………………………….......13
6. Materiales y Métodos……………………………………………………………….....15
6.1. Recorrido en el laboratorio de microbiología………………………………….........15
6.2. Identificación y descripción de cada área de un laboratorio de cultivo de tejidos vegetales………………………………………………………………………….................16
7. Resultados……………………………………………………………………….….......20
8. Conclusiones…………………………………………………………………………...22
9. Recomendaciones….……………………………………………………………….....23
10. Fuentes consultadas…………………………………………………………..…......24
I. ANTECEDENTES
Para la construcción del laboratorio de cultivo de tejidos se pueden utilizar estructuras (muros, paredes, pisos, puertas, servicios, etc.) ya existentes. Sin embargo, puede ser necesario levantar dichas estructuras, y en este caso se recomienda hacer uno grande, dentro de la cual se puedan instalar divisiones o paredes con material liviano prefabricado como planchas de triplex o de cartón piedra; así se facilita el diseño de las áreas, ajustando el espacio en los requerimientos inmediatos del laboratorio. Esta estrategia de construcción también facilita futuros cambios en el tamaño del espacio, (Roca &Mroginski).
El laboratorio de cultivo de tejidos debe disponer de un área destinada al establecimiento, crecimiento y multiplicación de las plantas producidas; esta área es especialmente necesaria en los laboratorios de investigación y desarrollo y en los de producción comercial. Aquellos laboratorios que se dedican a la producción y distribución de materiales de sanidad certificada por ejemplo, deben incluir además facilidades para la cuarentena y para la evaluación fitosanitaria, (Roca &Mroginski).
La técnica in vitro consiste en tomar una sección de tejido vegetal (explante) y desinfectarlo superficialmente de todo microorganismo, mediante la inmersión total en una solución de hipoclorito de calcio o sodio y colocarlas en un recipiente de vidrio que contiene un medio nutritivo gelificado estéril. Este medio de cultivo contiene: vitaminas, aminoácidos y azúcares, complementando con fito-hormonas necesarias para dirigir la formación de las plántulas. La siembra se realiza dentro de una cámara de flujo laminar que asegura un ambiente aséptico. El tejido sembrado es trasladado a un cuarto de incubación donde proliferan las células. En el tratamiento de la célula, tejido u órgano, que se desarrollan mediante esta técnica, se controlan aspectos como temperatura y fotoperiodo, con el objetivo de crear las condiciones para un rápido desarrollo (FIAGRO, 2004).
II. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
El Instituto Tecnológico de Cd. Altamirano no cuenta con un laboratorio exclusivo para la propagación de cultivo in vitro de plantas, es por ello que se pretende ajustar el laboratorio de microbiología y adecuar las condiciones ambientales, de tal forma que el alumno pueda realizar medios de cultivo de tejidos vegetales en él. Debido a que el alumno no tiene el conocimiento práctico de realizar cultivos vegetales en un laboratorio, es necesario que se familiarice y conozca la función, equipo y material de cada una de las áreas básicas que lo constituyen, para que pueda operar en este de forma acertada. Así mismo deberá aprender las medidas de seguridad y prácticas de mantenimiento del laboratorio para que pueda obtener buenos resultados.
III. OBJETIVOS
3.1 Objetivo general
ü Conocer las áreas del laboratorio, material y equipo mínimo indispensable en la preparación de los medios de cultivo.
3.2 Objetivos específicos
ü Identificar las diferentes áreas, equipo y material básico que constituye un laboratorio de cultivo de tejidos vegetales.
ü Conocer las principales normas de comportamiento y seguridad dentro del laboratorio.
IV. JUSTIFICACIÓN
El reconocimiento de las áreas básicas que integran un laboratorio de cultivo de tejidos vegetales, es fundamental para realizar y manejar los mismos, así como también conocer su función, equipo y material proporciona al alumno las herramientas necesarias para operar en él. El conocimiento y aplicación de las normas de seguridad del laboratorio son un instructivo que provee en cierta forma un buen manejo de él, así como la seguridad del personal. Es por ello de gran importancia que el alumno maneje y conozca el funcionamiento de un laboratorio de cultivo de tejidos para producir plantas y conocer cómo se lleva acabo cada proceso. Así mismo el montaje y adecuación del laboratorio de microbiología permitirá que en él se sigan realizando posteriores prácticas e investigaciones, las cuales contribuyan al conocimiento y aprendizaje de alumnos de las posteriores generaciones.
V. FUNDAMENTO TEÓRICO
5.1 Laboratorio de cultivos vegetales
Es un área especializada en el cultivo de tejidos vegetales in vitro (en vidrio).Esta técnica consiste en cultivar pequeñas piezas de plantas en frascos de vidrio con un medio de cultivo (terreno) nutritivo estéril. Para el desarrollo de la investigación, en el campo del cultivo de tejidos, se requieren de materiales que permitan la preparación de fórmulas nutrimentales con el objetivo de cultivar tejidos, órganos y células vegetales in vitro. (María E.M. 1987)
5.2 Funciones del laboratorio de cultivos vegetales
El laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales se dedica a la micropropagación comercial de plantas; así como también a la investigación. El trabajo con especies forestales constituye un avance muy significativo en nuestro país, si consideramos que su proceso de propagación tradicional es complicado por el tiempo que demora su reproducción, así como el ataque de plagas en fase de vivero, y mediante la técnica de cultivo de tejidos, se pueden seleccionar plantaciones con genotipos sanos.(Sussex, 1963; Ingram y Robertson). Aplicaciones prácticas del cultivo in vitro en el laboratorio:
Propagación vegetativa. Esto es lo más práctico. Dos técnicas:
ü Micropropagación de estaquillas
ü Organogénesis de callos
Producción de plantas libres de virus mediante dos técnicas:
ü Cultivo de meristemos
ü Microinjerto in vitro
· Permite hacer germinar semillas que son muy difícil de hacer en condiciones normales.
· Ejemplo: algunas Orquídeas tienen en los campos unos parásitos obligados y en viveros no se pueden reproducir; se inoculan esos parásitos o in vitro.
· Eliminar la inhibición de germinación de las semillas. El cultivo in vitro es lo más eficaz porque tiene determinados inhibidores y algunos huesos de frutales no son capaces de germinar ya que no tiene desarrollado el embrión.
· Prevención del aborto embrionario como resultado de incompatibilidad. Se da en cruces de interés científico o intergenéticos, sobre todo en plantas herbáceas. Los cruces incompatibles dan abortos.
· Aplicación en mejora genética para obtener híbridos, para introducir material genético, etc.
· Acortar los ciclos de mejora genética. No hay que esperar que pase el periodo juvenil del árbol para ver resultados.
Producción de haploides. Cruzamientos o cultivo de polen (anteras). Ventajas:
ü Obtención rápida de homocigotos.
ü Producción de híbridos (frutos puros).
5.3 Áreas de un laboratorio de cultivos vegetales
Un laboratorio de tejidos se puede dividir esquemáticamente en áreas separadas de acuerdo a las diferentes funciones que desarrollan en él. (Wang, 1977 y Solórzano, 1983) A continuación se presentarán los diferentes materiales que se encuentran en un laboratorio que desarrolla actividades en el campo mencionado:
Área de preparación: Se utiliza principalmente para preparar medios de cultivo, pero debe proveer un espacio para los materiales de vidrio, plástico y los reactivos químicos.
Área de lavado y esterilización: constituida por dos áreas de lavado conectadas entre sí, las cuales pueden estar dentro del área de preparación, su principal función es la esterilización de todo material ajeno al laboratorio o bien desinfectar las áreas a utilizar.
El área de lavado debe tener una entrada de corriente de agua fría y caliente, así como un lavadero grande, el agua debe tener un alto grado de pureza.
El área de esterilización debe tener un espacio para el autoclave vertical u horizontal la cual puede sr pequeña (olla de presión) o grande (de carga frontal y de enfriamiento lento o rápido).
Área de trasferencia: aquí se realiza el trabajo de excision, inoculación y trasferencia de los explantes a los medios de cultivo.
Área de incubación: Esta área debe proporcionar un buen control de la temperatura (20-28 grados) de iluminación variable según las necesidades y de la humedad relativa (70%-80%), aquí se instalan estanterías metálicas o de madera para colocar los cultivos.
Área de observación: generalmente se encuentran los microscopios, esto con el fin de realizar observaciones periódicas de los cultivos.
Área de crecimiento: Esta área consiste en acondicionar o aclimatar un área donde y luego trasplantar en bandejas, macetas que salen del área de incubación, generalmente se ubican en invernaderos los cuales están acondicionados de acuerdo al tipo de plantas obtenidas.
5.4 EQUIPO Y MATERIAL DE LABORATORIO
El material y equipo de laboratorio en el cultivo de tejidos, requiere de materiales que permitan la preparación de fórmulas nutrimentales con el objetivo de cultivar tejidos, órganos y células vegetales in vitro (Elliott 1972; Jones). A continuación se presentarán los diferentes materiales que se encuentran en un laboratorio de biotecnología:
5.4.1 Cristalería
La cristalería de uso más común para el cultivo de tejidos se selecciona de la que se utiliza en experimentos químicos o de microbiología; sin embargo, poco de este material está diseñado especialmente por investigadores.
Se utiliza bastante material de vidrio en la preparación de medio de cultivo y en la siembra de tejidos vegetales. Los cuales son:
ü Tubos de ensayo
ü Matraces Erlenmeyer
ü Cajas de petri
ü Botellas para cultivo
ü Botellas para reactivos y soluciones madre
ü Pipetas, goteros, probetas y matraces
ü Vasijas de vidrio para la distribución de medio de cultivo
ü Jeringas dispensoras
5.4.2 Instrumentos y aparatos
Para el cultivo de tejidos hay pocos aparatos e instrumentos diseñados especialmente para este propósito. Sin embargo, se pueden escoger varios instrumentos médicos, así como también muchos aparatos de microbiología.
ü Filtros y esterilizadores
ü Cámara de flujo laminar
ü Hornos para secado
ü Autoclaves
ü Refrigerador y congelador
ü Balanzas
ü Balanzas analíticas
ü Medidores de pH
ü Destilador
ü Agitador magnético
5.5 VENTAJAS y DESVENTAJAS DE UN LABORATORIO
Ventajas
ü Se pueden tener muchísimas plantas en espacios reducidos, con condiciones controladas y a bajo costo
ü Garantiza sanidad completa de las plantas hijas.
ü Cuando la planta sale al campo es capaz de crecer y vivir como una planta normal.
Desventajas
ü Técnica sensible en laboratorio.
ü Cantidad y costo.
ü Inestabilidad. Muchas de las líneas celulares continuas son inestables, como consecuencia de la dotación cromosómica aneuploide
5.6 Normas de laboratorio de tejidos vegetales
Ø Use bata de laboratorio para cada práctica y no utilice calzado destapado
Ø Use guantes, tapaboca, lentes de protección, y máscara con filtros
Ø No pipetee con la boca, use un pipeteador
Ø No se lleve los dedos a la boca, ojos o nariz, ni respire directamente sobre ningún reactivo pues sus vapores pueden ser tóxicos
Ø No ingiera alimentos o bebidas en el laboratorio
Ø No use durante las prácticas anillos, cadenas, prendedores, pulseras o collares
Ø No deposite alimentos en las neveras, ni consuma el hielo que allí se produce
Ø No se admiten en el laboratorio personas que no estén matriculadas en el respectivo curso, por favor no reciba visitas
Ø No ubique bolsos, tulas, maletines o paquetes, en los lugares de trabajo
5.6.1 UTILIZACIÓN DE REACTIVOS
Ø Todo reactivo preparado debe rotularse con el nombre del reactivo, la persona que lo preparó y la fecha de preparación
Ø No arroje por los sumideros ácidos, bases o algún otro reactivo, por favor deposítelos en los recipientes de desecho
Ø Evite derrames de sustancias en las mesas de trabajo, así se previene que algún compañero se queme la piel o se deteriore la ropa.
Ø No arroje al piso ningún reactivo
VI. MATERIALES Y MÉTODOS
La presente práctica se desarrolló en el laboratorio de microbiología que se localiza dentro del instituto tecnológico de cd Altamirano.
La Cd. de Altamirano municipio de Pungarabato, se localiza al noroeste del estado de Guerrero, en la región de Tierra Caliente y en las coordenadas geográficas 18°25’ de latitud norte y los 100°31’ y 100°43’ de longitud oeste. Este municipio es muy caluroso al experimentar un clima de tipo Cálido Subhúmedo con lluvias en verano y una temperatura promedio que varía de los 26 a 28 °C. Presenta una altitud de 241 msnm y una precipitación pluvial promedio de 1000 a 1,100 mm al año.
6.1. Recorrido en el laboratorio de microbiología
Figura 1. Laboratorio de microbiología del Instituto Tecnológico de Cd. Altamirano.
El área de lavado y esterilización, en el laboratorio de microbiología se encuentran separadas. El área de lavado cuenta con tres lavabos y con su respectiva llave de agua fría, cuenta con escurridores y charolas de plástico, un cesto de basura, cubetas, franelas, detergente y fibras. Por su parte el área de esterilización está equipada con una parrilla de gas y una autoclave. Figura 3.
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Figura 3. Área de lavado y esterilización: a) área de lavado; b) autoclave y parrilla de gas.
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Figura 4. Campana de flujo laminar.
En cuanto al área de incubación en el laboratorio se buscó el lugar idóneo y con las características y parámetros adecuados para montarla, debido que se carece de esta, pero se tiene una caja de metal y cristal que se pretende adecuar para usarla como estante de incubación de cultivos. Figura 5.
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Figura 5. Vitrina para área de incubación.
El laboratorio cuenta con un Área de reactivos aislada, en la cual se encuentran almacenados diversos reactivos en anaqueles metálicos, así como microscopios y estereoscopios, también contiene el apartado donde es almacenada la cristalería, como: matraz, vasos depresipitados, pipetas, frascos y cajas de Petri. Figura 6.
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Figura 6. Área de reactivos: a) estantes con reactivos; b) cajón de cristalería.
Este laboratorio cuenta también con un área de oficina, desde la cual se controla el paso y uso del laboratorio, esta área cuenta con un estante metálico para libros, dos equipos computacionales, sillas y dos escritorios.
VII. RESULTADOS
El alumno logro identificar fácilmente cada una de las áreas que constituyen un laboratorio de cultivo de tejidos vegetales, gracias a los conocimientos ya adquiridos, así mismo le fue fácil reconocer el material y equipo correspondiente a cada una de las áreas identificadas. En el siguiente cuadro se muestran las áreas identificadas, su función, material y equipo que la conforman y las técnicas de manejo y mantenimiento de cada una de estas. Cuadro 1.
Cuadro1. Áreas del laboratorio de un cultivo de tejidos identificadas en el laboratorio de microbiología del Instituto Tecnológico de Cd. Altamirano.
Área de Laboratorio
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Función
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Equipo y Material
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Manejo y mantenimiento
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Área de preparación de medios
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Es el espacio físico donde son pesadas las sustancias y reactivos que forman parte del medio de cultivo, en esa misma área se mezclan, disuelven y aforan.
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Equipo: balanza analítica
Material: matraz, vasos depresipitados, probeta, picetas, aluminio, algodón y cinta adhesiva
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El alumno debe usar guantes, cubrebocas y bata de laboratorio, la balanza debe estar debidamente equilibrada y limpia antes y después de pesar los reactivos y sustancias.
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Área de lavado
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En esta área se lavan y los materiales utilizados y a utilizar.
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Equipo: lavaderos y extintor.
Material: agua, escurridores de plástico, cubetas, franelas, detergente, fibras y charolas.
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El alumno debe depositar la basura o residuos en el cesto de basura y poner a secar el material utilizado.
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Área de esterilización
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Es el espacio en el cual se libera al medio y material a utilizar de microorganismos.
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Equipo: autoclave y parrilla.
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El alumno debe utilizar bata, guantes y cubrebocas; una vez utilizada la olla de presión le debe ser retirada el agua.
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Área de siembra
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Es el área donde se cortan, seleccionan y colocan los explantes en el medio nutritivo.
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Equipo: cámara de flujo laminar
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El alumno debe esterilizase debidamente las manos, usar bata y cubrebocas. La campana se debe esterilizar y dejar limpia siempre.
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Área de incubación
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Se carece de área de incubación
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Área de reactivos
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Es el espacio en el cual se almacenan los reactivos que se emplean para crear el medio nutritivo.
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Equipo: estantes metálicos, estereoscopios y microscopios.
Material: reactivos.
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El área debe permanecer cerrada y en condiciones ambientales estables y estrictas.
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Área de oficina
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Es donde se lleva el control del laboratorio.
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Equipo: computadoras.
Material: libros, revistas, y manuales.
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VIII. CONCLUSIÓN
Los objetivos planteados al inicio de la presente práctica se lograron en su totalidad, ya que se consiguió identificar y conocer las áreas, el material y equipo básico que constituye un laboratorio de cultivo de tejidos vegetales. También se consiguió conocer las principales normas de comportamiento y seguridad dentro del laboratorio.
Cabe mencionar, que como el laboratorio de microbiología carece del área de incubación se pretende montarla, con las condiciones necesarias e idóneas para su correcto funcionamiento. De tal forma que se eligió el área y se hizo una posible propuesta de equipo y material para diseñarla.
IX. RECOMENDACIONES
ü Es recomendable que para realizar un cultivo in vitro de vegetales, el laboratorio este equipado en cada una de sus áreas y cuente con las condiciones ambientales adecuadas.
ü Es de gran importancia que la persona a manejar el laboratorio conozca el correcto funcionamiento del equipo y material de este. Así como también las normas de seguridad para evitar accidentes.
ü Se recomienda también que el trabajador conozca las medidas de seguridad para operar en cada área y utilice bata, guantes y cubrebocas para asegurar más higiene en la producción.
X. FUENTES CONSULTADAS
& Barrera Badillo G. y Oliver Salvador (2004). III Congreso Internacional y XIV
& Biotecnología Vegetal (cultivo de tejidos, manual) González, Cruz, Camarillo, Silos. 2000. SEP. 133p.
& Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica. Veracruz, Ver. del 31 de marzo al 2de abril.
& Henry R.J. Smith E.C. 1946. Use of sulfuric acid-dichromate mixture in cleaning glassware. Science 104: 426-427.
& Kieran, P.M., Mac Loughlin P.F., Malone D.M. (1997). Plant cell suspensioncultures: some engineering considerations. Journal of Biotechnology. 59, 39-52.
& Manual de laboratorio de biotecnologia (Documento pdf. Pag.1/82)
& Murashige T and Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth andbioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant 15(3): 473-497.
& Murashige, T. And Skoog, 1962. A revised medium of rapid growth and bioassays
& redgfubcs.com/Biotech%20Lab/Biotech%20Lab.html
& Roca. W., y Moginski. L. 1991. Cultivo de Tejidos en la Agricultura (Fundamentos y Aplicaciones). Cuarta Edicion. Editorial CIAT. Colombia.
& (Sussex, 1963; Ingram y Robertson, 1965; Accatino, 1966; Gregorini y Lorenzi, 1964; Mellor y Stace – Smith, 1977; Wang, 1977 y Solórzano, 1983), chile (Juo, Wahg y Chien, 1973), fresa (Belkengren y Muller, 1962), manzano (Elliott 1972; Jones, 1976; Aboot, 1976; Jones y Hopgood, 1979), vid (Barlass y Skene, 1978), e articulos.infojardin.com/Frutales/cultivo-in-vitro-reproduccion.htm.
& with tobacco tissue. Physiol. Plantarum. 15:473-497.
