Propagación in vitro de Agave angustifolia, A. karwinskii y A. parrasana en sistemas de inmersión temporal (BITs)

Abstract

RESUMEN La importancia de los agaves en México se ve reflejado en varios aspectos, desde lo ecológico y alimentario hasta lo económico. Siendo su uso más conocido la producción de bebidas alcohólicas como el tequila y el mezcal. Solo en 2018, se produjeron 5.9 millones de litros de mezcal, de los cuales 3.5 fueron exclusivos para exportaciones. Consumo que genera una sobredemanda, derivando en amenaza de varias especies. La Biotecnología ofrece técnicas como la micropropagación que puede garantizar la producción de las plantas requeridas, así como la conservación de las especies al evitar la explotación de material silvestre. Es por lo que, en este trabajo se establecieron protocolos de propagación en medio semisólido y medio líquido utilizando Sistemas de Biorreactores de Inmersión Temporal (BITs) de tipo tanques gemelos, así como la modificación de ellos buscando aumentar el promedio de brotes, para las especies de Agave angustifolia, Agave karwinskii y Agave parrasana. Se usó medio de Murashige y Skoog (MS), enriquecido con Benciladenina (BA) (1 mg L-1 para A. angustifolia y A. parrasana, 2 mg L-1 para A. karwinskii), obteniendo un mayor promedio de brotes con el explante para A. karwinskii en medio semisólido y líquido (7.24 y 10.02, respectivamente). En los biorreactores se usaron fotoperiodos de 16:8h, e inmersiones de un minuto cada 12 horas, alcanzando un incremento en los brotes obtenidos para las tres especies (5.12, 10.02 y 7.54), además de un notable desarrollo de raíces en A. parrasana, favoreciendo así su adaptación a condiciones ex vitro. A. angustifolia fue la única especie propagada en los tres tipos de sistemas: medio semisólido (2.38), BITs (5.12) y BITs modificados (4.90); presentando incremento en los brotes por explante con respecto al medio MS, demostrando la eficiencia del uso de biorreactores. En los biorreactores modificados se tuvieron periodos de hasta 89 días adicionales, y se presentó necrosis, vitrificación y tejido calloso. Palabras clave: Agave, benciladenina, inmersión temporal, medio líquido, micropropagación.

ABSTRACT The importance of agaves in México is reflected in several aspects, from such as ecological and gastronomy/food to production and economic. Its use is better known as the production of alcoholic beverages such as tequila and mezcal. in 2018 alone, 5.9 million litres of mezcal were produced, of which 3.5 were exclusively for exports. This consumption has generated an over-demand, therefore driving some species to become endangered. Biotechnology offers techniques such as micropropagation to aid in their preservation. That is why, in this work, propagation protocols were established in semi-solid and liquid mediums using Temporary Immersion Bioreactor Systems (TIBs) type twin tanks, as well as modifying then looking to increase the average of buds, for the species of Agave angustifolia, Agave karwinskii and Agave parrasana. Murashige and Skoog medium (MS) enriched with Benzyladenine (BA) (1 mg L-1 for A. angustifolia and A. parrasana, 2 mg L-1 for A. karwinskii), obtaining the highest average of shoots per explant with A. karwinskii in semi-solid and liquid medium (7.24 and 10.02, respectively). In bioreactors, photoperiods of 16: 8h, and immersion time of 1 min every 12 hours were used, obtaining an increase in the shoots for the three species (5.12, 10.02 and 7.54), in addition, a substantial development of roots in A. parrasana. Thus, increasing the adaptation to ex vitro conditions. A. angustifolia was the only specie propagated in the three types of systems (semi-solid medium, TIBs and modified TIBs); showing an increase in shoots per explant comparing with the MS medium, demonstrating the efficiency of the bioreactors (2.38, 5.12 and 4.90, respectively). In modified bioreactors, periods of up to 89 additional days were applied and necrosis, vitrification, and callus tissue occurred. Key words: Agave, benzyladenine, liquid medium, micropropagation, temporary immersion.