Reguladores de crecimiento vegetal: auxinas, citoquininas y giberelinas en cultivo in vitro
Qué hace cada regulador, por qué la relación entre auxina y citoquinina decide si el explánte forma brotes o raíces, cómo preparar soluciones madre estables y qué reguladores no resisten el autoclave.
Lectura aproximada: 12 minutos · Nivel: técnico · Aplica a: micropropagación, biotecnología vegetal, agroindustria y docencia
Contenido de esta guía
- Qué son y por qué funcionan
- Auxinas, citoquininas y giberelinas
- En qué se usan realmente
- Reguladores y concentraciones de trabajo
- Preparación de soluciones madre paso a paso
- Esterilización, estabilidad y conservación
- Errores frecuentes que arruinan el lote
- Calidad del reactivo y trazabilidad
- Reguladores disponibles en Colombia
- Preguntas frecuentes
- Referencias
1. Qué son y por qué funcionan
Los reguladores de crecimiento vegetal son compuestos que, en concentraciones muy pequeñas, dirigen procesos de desarrollo de la planta. En cultivo in vitro no son un aditivo del medio: son el interruptor que decide qué va a formar el explánte.
El hallazgo que fundó la disciplina lo publicaron Skoog y Miller en 1957: lo determinante no es la cantidad absoluta de hormona, sino la relación entre auxina y citoquinina en el medio. Con la misma masa total de reguladores, cambiar la proporción cambia el destino del tejido.
Relación alta en citoquinina frente a auxina: el tejido forma brotes.
Relación alta en auxina frente a citoquinina: el tejido forma raíces.
Relación equilibrada: el tejido prolifera como callo sin diferenciarse.
Por eso un protocolo de micropropagación no es una receta única, sino una secuencia de medios. Cada fase pide su proporción: establecimiento, multiplicación con predominio de citoquinina, elongación y finalmente enraizamiento con predominio de auxina antes de la aclimatación.
Por qué las concentraciones son tan bajas
Se trabaja en miligramos por litro, y a veces en décimas. Eso tiene dos consecuencias prácticas: nunca se pesan directamente en el medio, sino que se preparan soluciones madre concentradas de las que se toma un volumen; y la balanza analítica deja de ser un lujo para convertirse en requisito, porque un error de décimas de miligramo sobre 10 mg es un error del varios por ciento en todo el lote.
2. Auxinas, citoquininas y giberelinas
| Grupo | Representantes habituales | Qué promueve | Solubilidad | Resiste autoclave |
|---|---|---|---|---|
| Auxinas | ANA, IBA, AIA, 2,4-D | Enraizamiento, elongación celular, formación de callo | Etanol o NaOH diluido | ANA e IBA sí; AIA se degrada |
| Citoquininas | BAP, kinetina, zeatina | División celular, brotación múltiple, ruptura de dominancia apical | NaOH diluido | BAP y kinetina sí; zeatina no |
| Giberelinas | GA3 | Elongación de entrenudos, germinación, ruptura de latencia | Etanol o agua fría | No. Se degrada; exige filtración |
La columna de la derecha es la que más lotes salva. El ácido giberélico se degrada con el calor del autoclave, así que añadirlo antes de esterilizar significa preparar un medio que no contiene lo que dice contener. Debe esterilizarse por filtración a 0,22 µm y añadirse al medio ya autoclavado y templado, en condiciones estériles.
Diferencias dentro del mismo grupo
No todas las auxinas se comportan igual. El ANA es estable y potente, y suele preferirse en enraizamiento y en inducción de callo. El IBA es algo más suave y muy usado en enraizamiento de especies leñosas, donde el ANA puede provocar callo basal excesivo. El 2,4-D es el más fuerte y se reserva a inducción de callo y embriogénesis somática.
Entre citoquininas, el BAP es el caballo de batalla de la multiplicación por su eficacia y estabilidad. La zeatina es más próxima a la hormona natural y da brotes de mejor calidad en especies difíciles, pero es termolábil y bastante más costosa.
3. En qué se usan realmente
El cultivo de tejidos vegetales dejó de ser exclusivo de la investigación académica. En Colombia el crecimiento viene de la producción comercial de material vegetal certificado.
Micropropagación comercial
Producción masiva de material homogéneo y libre de patógenos. Es el uso que más volumen mueve en el país, con protocolos ajustados por variedad.
Material de siembra certificado
Multiplicación de clones élite en frutales, café, cacao, plátano y año tras año más especies. Permite llevar a campo un genotipo seleccionado sin la variabilidad de la semilla.
Germoplasma y especies amenazadas
Bancos de germoplasma in vitro y propagación de especies con dificultad de reproducción natural o con semilla recalcitrante.
Limpieza viral
Cultivo de meristemos combinado con termoterapia para obtener plantas libres de virus a partir de material infectado, base de todo programa de certificación.
Transformación y embriogénesis
Inducción de callo, embriogénesis somática y regeneración tras transformación genética, donde el control fino del balance hormonal lo es todo.
Prácticas de biotecnología
Es la práctica que mejor enseña asepsia y preparación de medios, porque cualquier descuido se manifiesta como contaminación visible en pocos días.
4. Reguladores y concentraciones de trabajo
Los rangos siguientes son puntos de partida publicados, no recetas. La concentración óptima se determina con ensayos sobre la especie y la variedad concretas.
| Regulador | Grupo | Rango orientativo | Fase en que se usa |
|---|---|---|---|
| BAP (6-bencilaminopurina) | Citoquinina | 0,5 a 5 mg/L | Multiplicación y brotación múltiple |
| ANA (ácido naftalenacético) | Auxina | 0,1 a 2 mg/L | Enraizamiento e inducción de callo |
| IBA (ácido indolbutírico) | Auxina | 0,5 a 3 mg/L | Enraizamiento, especialmente en leñosas |
| GA3 (ácido giberélico) | Giberelina | 0,1 a 5 mg/L | Elongación y ruptura de latencia |
Lo que hace falta además del regulador
Un laboratorio de cultivo in vitro funciona con tres piezas indispensables: cabina de flujo laminar para la siembra en condiciones estériles, autoclave para esterilizar medios y material, y balanza analítica para pesar los reguladores con la resolución que exigen. Si falta cualquiera de las tres, el protocolo hormonal más fino del mundo no sirve.
Consulta también nuestra página de medios para cultivo de tejido vegetal.
6-Bencilaminopurina (BAP)
Citoquinina de referencia en multiplicación. Estable al autoclave.
Ácido naftalenacético (ANA)
Auxina potente y estable, para enraizamiento e inducción de callo.
Ácido indolbutírico (IBA)
Auxina más suave, preferida en enraizamiento de especies leñosas.
Ácido giberélico A3
Elongación y ruptura de latencia. Exige esterilización por filtración.
Cabina de flujo laminar horizontal
El área estéril donde se siembra. Sin ella no hay cultivo in vitro.
Balanza analítica 220 g x 0,1 mg
Resolución necesaria para pesar reguladores en decenas de miligramos.
El ácido giberélico es el que más lotes arruina
No por ser difícil, sino porque se trata como los demás. El GA3 se degrada con el calor del autoclave, así que si entra en el medio antes de esterilizar, sale un medio perfectamente estéril y sin giberelina. Lo peor es que el fallo no da ninguna señal: no hay contaminación ni turbidez, simplemente los explántes no elongan y se culpa a la especie o al material de partida. Se prepara aparte, se filtra a 0,22 µm y se añade al medio ya autoclavado y templado dentro de la cabina.
La asepsia decide más que la hormona
En micropropagación comercial, la pérdida por contaminación supera con holgura a la pérdida por protocolo hormonal mal ajustado. Un medio con la relación auxina-citoquinina perfecta no sirve de nada si el explánte se contamina a los cinco días. Por eso la cabina de flujo laminar horizontal es el estándar en este trabajo: entrega una zona limpia homogénea sobre toda la superficie, que es justo lo que necesita una siembra larga con muchos frascos abiertos.
5. Preparación de soluciones madre paso a paso
Paso 1. Pesar en balanza analítica, nunca de precisión
Las masas van de 10 a 100 mg. Con una balanza de 0,01 g el error relativo puede superar el 10 por ciento y arrastra a todo el lote de medio. Verifica la balanza con pesa patrón antes de empezar.
Paso 2. Disolver primero en el solvente correcto
Auxinas y citoquininas no se disuelven directamente en agua. Añade unas gotas de hidróxido de sodio diluido o de etanol hasta disolver por completo, y solo entonces lleva a volumen con agua destilada. Echar el polvo al agua y agitar media hora no lo disuelve: lo deja en suspensión.
Paso 3. Llevar a volumen con agua de calidad
Usa agua destilada o desionizada. El agua de grifo aporta iones y cloro que alteran la composición del medio y comprometen la reproducibilidad entre lotes.
Paso 4. Preparar a concentración cómoda
Una solución madre de 1 mg/mL simplifica los cálculos: 1 mL aporta 1 mg. Preparar a concentraciones arbitrarias multiplica los errores de cálculo en la rutina diaria.
Paso 5. Rotular con todo lo necesario
Compuesto, concentración, solvente, fecha de preparación, lote del reactivo de origen y responsable. Una solución madre sin fecha es una solución madre que hay que desechar.
Paso 6. Alicuotar antes de guardar
Reparte en viales de un solo uso. Abrir el mismo frasco veinte veces introduce contaminación y somete el producto a ciclos de temperatura. Alicuotar cuesta diez minutos una vez y ahorra lotes perdidos.
Paso 7. Refrigerar y proteger de la luz
Conserva en refrigeración y en vial ámbar u opaco. Varios reguladores son fotosensibles, y el AIA en particular se degrada con rapidez expuesto a la luz.
Paso 8. Filtrar el ácido giberélico aparte
El GA3 no va al autoclave. Prepáralo, esterilízalo por filtración a 0,22 µm y añádelo al medio ya autoclavado y templado, dentro de la cabina de flujo laminar.
6. Esterilización, estabilidad y conservación
Qué resiste el autoclave y qué no
| Compuesto | Autoclave | Alternativa |
|---|---|---|
| BAP, kinetina | Sí | No se requiere |
| ANA, IBA, 2,4-D | Sí | No se requiere |
| GA3 | No | Filtración a 0,22 µm y adición posterior |
| Zeatina | No | Filtración a 0,22 µm |
| AIA | Se degrada parcialmente | Filtración; proteger de la luz |
Conservación de las soluciones madre
Refrigeración, vial ámbar u opaco y alícuotas de un solo uso. Define en tu procedimiento una vigencia máxima y respeta la fecha aunque la solución tenga buen aspecto: la degradación de un regulador no se ve, se manifiesta como un lote que no responde.
El pH importa más de lo que parece
El ajuste se hace antes de añadir el gelificante y antes de autoclavar, habitualmente en torno a 5,7 y 5,8 según el protocolo. Un pH por fuera de rango impide que el agar gelifique correctamente y altera la disponibilidad de los nutrientes. Y el autoclave desplaza ligeramente el pH, así que conviene verificar el valor final en los primeros lotes hasta conocer el comportamiento de tu medio.
Reproducibilidad entre lotes
Anota el lote del reactivo de origen en cada preparación. Cuando un lote de medio se comporta distinto, la primera pregunta útil es si cambió el lote de reactivo, y sin ese registro no hay forma de responderla.
7. Errores frecuentes que arruinan el lote
8. Calidad del reactivo y trazabilidad
Por qué importa el grado del reactivo
Un regulador de crecimiento actúa en miligramos por litro. A esas concentraciones, las impurezas dejan de ser irrelevantes: un contaminante presente al uno por ciento en el reactivo entra al medio en cantidad comparable a la del propio regulador. Por eso el cultivo in vitro exige grado analítico o superior, y no admite reactivo técnico por muchísimo que compense en apariencia.
Certificado de análisis
Cada lote debe llegar con su certificado indicando pureza, identidad y fecha de caducidad. Ese documento es el que permite explicar, meses después, por qué un lote de medio se comportó distinto. Archívalo asociado al lote y anótalo en el registro de preparación de cada solución madre.
Registro mínimo de preparación
Compuesto y lote de origen, masa pesada, balanza usada e identificación del instrumento, solvente, volumen final, concentración resultante, fecha, responsable y vigencia asignada. Con eso puedes reconstruir cualquier lote de medio. Sin eso, cuando algo falla solo queda repetir todo desde cero.
La cadena completa
La trazabilidad de un lote de micropropagación descansa sobre tres instrumentos: la balanza analítica con calibración trazable, el autoclave con control y registro de ciclo, y la cabina con certificación vigente. Los tres producen evidencia, y los tres necesitan mantenimiento programado. Un laboratorio que controla el protocolo hormonal pero no estos tres equipos tiene resultados que no puede defender.
Manipulación segura
Los reguladores se manejan en polvo y en cantidades pequeñas, lo que invita a relajarse. Use guantes, gafas y, para el pesaje de polvos finos, ventilación adecuada. El 2,4-D en particular exige precauciones reforzadas. Consulte siempre la hoja de seguridad del producto antes de la primera manipulación.
Qué aporta comprarlo con respaldo
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10. Preguntas frecuentes
- ¿Para qué sirve el ácido giberélico en las plantas?
- Promueve la elongación de entrenudos, favorece la germinación y rompe la latencia de semillas y yemas. En cultivo in vitro se usa sobre todo en la fase de elongación, cuando los brotes obtenidos en multiplicación son demasiado cortos para enraizar.
- ¿Para qué sirve el ácido naftalenacético (ANA)?
- Es una auxina sintética estable que promueve el enraizamiento y la formación de callo. Se emplea en la fase de enraizamiento y, a mayor concentración, en inducción de callo. Resiste el autoclave, lo que simplifica la preparación del medio.
- ¿Cuál es la diferencia entre ANA e IBA?
- Ambas son auxinas de enraizamiento. El ANA es más potente y puede provocar callo basal excesivo en algunas especies; el IBA es algo más suave y suele preferirse en el enraizamiento de especies leñosas. La elección se decide con ensayos sobre la especie concreta.
- ¿Por qué la relación auxina-citoquinina es tan importante?
- Porque determina qué forma el tejido. Predominio de citoquinina da brotes, predominio de auxina da raíces y un balance intermedio da callo sin diferenciar. Es el principio descrito por Skoog y Miller en 1957 y sigue siendo la base de la micropropagación.
- ¿Puedo autoclavar el ácido giberélico?
- No. Se degrada con el calor y el medio queda sin el regulador aunque salga perfectamente estéril. Debe esterilizarse por filtración a 0,22 micras y añadirse al medio ya autoclavado y templado, dentro de la cabina de flujo laminar.
- ¿Cómo disuelvo los reguladores si no se disuelven en agua?
- Auxinas y citoquininas necesitan primero unas gotas de hidróxido de sodio diluido o de etanol hasta disolución completa, y solo después se lleva a volumen con agua destilada. Echar el polvo al agua deja una suspensión, no una solución.
- ¿Qué concentración debo usar?
- Depende de la especie y a menudo de la variedad. Los rangos publicados (BAP 0,5 a 5 mg/L, ANA 0,1 a 2 mg/L, IBA 0,5 a 3 mg/L, GA3 0,1 a 5 mg/L) son puntos de partida que deben ajustarse con ensayos propios.
- ¿Cuánto duran las soluciones madre?
- Depende del compuesto y de las condiciones. Refrigeradas, en vial ámbar y alicuotadas duran considerablemente más. Define una vigencia máxima en tu procedimiento y respétala: la degradación no se ve, se manifiesta como un lote que no responde.
- ¿Puedo usar reactivo de grado técnico?
- No es recomendable. A concentraciones de miligramos por litro, una impureza presente al uno por ciento entra al medio en cantidad comparable a la del propio regulador. El cultivo in vitro exige grado analítico con certificado de análisis por lote.
- ¿Cuándo se ajusta el pH del medio?
- Antes de añadir el gelificante y antes de autoclavar, habitualmente en torno a 5,7 o 5,8 según el protocolo. Si se ajusta después del agar, la lectura se falsea y el gel no cuaja de forma homogénea.
11. Referencias
Literatura científica fundacional
- Skoog, F. y Miller, C. O. (1957). Chemical regulation of growth and organ formation in plant tissues cultured in vitro. Symposia of the Society for Experimental Biology, 11, 118-130. Trabajo que establece que la relación entre auxina y citoquinina, y no su cantidad absoluta, determina la organogénesis.
- Murashige, T. y Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15(3), 473-497. Formulación del medio MS, base de la mayoría de protocolos de cultivo in vitro.
- Gamborg, O. L., Miller, R. A. y Ojima, K. (1968). Nutrient requirements of suspension cultures of soybean root cells. Experimental Cell Research, 50(1), 151-158. Formulación del medio B5, alternativa al MS en numerosas especies.
Calidad y trazabilidad
- ICONTEC. NTC-ISO/IEC 17025:2017 — Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y de calibración. Bogotá. Trazabilidad metrológica, control de equipos y registros técnicos aplicables a la preparación de medios.
- Organización Internacional de Normalización. ISO 14644-1 — Classification of air cleanliness by particle concentration. Ginebra. Clasificación del aire aplicable a la zona de siembra en cabina de flujo laminar.
Documentación de producto
- Quimicompany S.A.S. Línea de medios y reguladores para cultivo de tejido vegetal. Auxinas, citoquininas y giberelinas con certificado de análisis por lote. Consultar línea