Establecimiento de protocolos para la embriogénesis somática y análisis de variación somaclonal de plantas regeneradas in vitro en dos especies de agave

Abstract

RESUMEN Agave parryi var. huachucensis y A. wocomahi comparten una distribución dentro de los desiertos de Sonora y Chihuahua, donde proveen diversos beneficios ecológicos que mantienen una dependencia vital con diferentes especies silvestres, por lo que es de suma importancia su protección y conservación. El cultivo de tejidos vegetales proporciona alternativas para el aprovechamiento sostenible de estas plantas, sin poner en riesgo la continuidad de las poblaciones silvestres. En el presente trabajo se utilizó el medio basal Murashige and Skoog, 1962 (MS), adicionado con 30 g/L de sacarosa y 8 g/L de agar para evaluar el efecto de los reguladores de crecimiento vegetal (RCV), ácido naftalenacético, ácido indolacético (AIA), picloram (PIC) y ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), solos o en combinación con benciladenina (BA), en la inducción de embriogénesis somática y otras respuestas morfogénicas in vitro, en explantes de hoja, tallo y raíz. Posteriormente, se evaluó el desarrollo de embriones somáticos (ES) en medio sin RCV o bajo el efecto de 1.0 g/L de carbón activado. La mayor eficiencia de embriogénesis somática en A. parryi, fue lograda en callo generado de explantes de tallo sometidos a 1.5 mg/L de BA y transferido a medio MS sin RCV, donde se obtuvo 13.9 plantas por fragmento de callo; y en A. wocomahi en callo generado de explantes de tallo sometidos a 1.5 mg/L de AIA con 3.0 mg/L de BA y transferido a medio basal MS con carbón activado, donde se obtuvo 16.4 plantas por fragmento de callo. Además, variación somaclonal fue detectada mediante análisis por ISSRs en 5 diferentes ES de A. parryi y de A. wocomahi, con un índice de Jaccard de 0.89-0.98 y 0.76-0.93, respectivamente. Estos resultados amplían las estrategias orientadas a la protección, conservación y/o aprovechamiento sostenible en ambas especies de agaves. Palabras clave: Embriogénesis somática, organogénesis, tejido calloso, variación somaclonal.

ABSTRACT Agave parryi var. huachucensis and A. wocomahi share the same Sonora and Chihuahua deserts distribution, where they provide diverse ecological benefits, keeping pivotal dependence with differents wild species; thus, their protection and conservation are very important. Plant tissue culture offers alternatives to agave exploitation without placing in risk the wild species populations permanence. In this study, Murashige and Skoog (MS) medium with 30 g/L saccharose and 8 g/L agar was used as basal culture to assessed the effect of several plant growth regulators (PGR) on somatic embryogenesis and others in vitro morphologicals responses in stem, leaf and root explants. These PGR were 1-naphthaleneacetic acid (NAA), indolacetic acid (IAA), picloram (PIC) and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), alone or with 6-benzylaminopurine (BA) combinations. Later somatic embryos (SE) development on medium without PGR or with 1.0 g/L active charcoal was evaluated. The best somatic embryogenesis efficiency in Agave parryi was obtained from callus tissue induction with 1.5 mg/L BA on stem explants and transferred on MS medium without PGR, where 13.9 plants was got for each callus tissue explant; in A. wocomahi, it was obtained from callus tissue induction with 1.5mg/L AIA combined to 3.0mg/L BA on stem explant and transferred on MS medium with active charcoal, where 16.4 plants resulted for each callus tissue explant. Moreover, somaclonal variation was detected by means of inter simple sequence repeat (ISSR) analysis, in 5 different SE of A. parryi and of A. wocomahi, with a Jaccard index of (0.89-0.98) and (0.76-0.93), respectively. Our results can be used to protection, conservation and/or sustainably use of both agaves species. Key words: Callus tissue, organogenesis, somatic embryogenesis, somatic variation.