Micropropagación de agaves empleando biorreactores de inmersión temporal y evaluación de la fidelidad genética de las plantas generadas

Abstract

RESUMEN Los agaves tienen una gran importancia ecológica y un gran potencial económico, lo cual ha llevado a que se busquen nuevas alternativas para su propagación. En el presente estudio, se realizó la micropropagación de Agave durangensis, A. funkiana, A. gigantensis, A. guiengola, A. parryi y A. potatorum mediante el uso de biorreactores de inmersión temporal de tipo tanques gemelos (BITs), además de un análisis de fidelidad génica de las plantas obtenidas. Para todas las especies se probaron tres frecuencias de inmersión en BITs de 6, 12 y 24 h, empleando medio MS adicionado con 1 mg/L de BA; además se evaluaron el efecto de las nanopartículas de plata (NPsAg, 50 mg/L) adicionadas además del BA; y de 1 mg/L 2iP. El mejor tratamiento para A. guiengola fue BA y NPsAg (130.67 brotes por explante), mientras que en A. potatorum fue BA con frecuencia de inmersión de 24 h (5.60 brotes por explante). Para el resto de las especies, el mejor tratamiento fue BA, con frecuencias de inmersión de 12 h para A. durangensis (2.16 brotes por explante), y de 6 h para A. funkiana, A. gigantensis y A. parryi (3.05, 2.00 y 1.5 brotes por explante, respectivamente). El porcentaje de supervivencia de las plantas generadas en BITs fue desde un 25 % para A. durangensis y un 100 % para A. gigantensis. El análisis de fidelidad génica mediante análisis tipo RAMP reveló que las plantas generadas en BITs y expuestas a BA no tienen variación con respecto a las plantas cultivadas in vitro en medio semisólido sin reguladores de crecimiento vegetal. Por lo tanto, el sistema de inmersión temporal de tipo tanques gemelos es útil para generar plantas de agave que pueden integrarse a esquemas para producir plantas adultas destinadas a la explotación comercial, y también para reforestar áreas naturales.

ABSTRACT Agaves have great ecological importance and great economical potential, which has driven the search for new alternatives for their propagation. In this study, Agave durangensis, A. funkiana, A. gigantensis, A. guiengola, A. parryi, and A. potatorum were micropropagated using temporary immersion bioreactors with twin tanks (TIBs) as well as an analysis of genetic fidelity in the propagated plants. Three frequencies of TIBs immersion were tested on all species: 6, 12 and 24 h, using MS culture medium added with 1 mg/L of BA; the effect of silver nanoparticles (NPsAg, 50 mg/L), added alongside the BA, and of a 1 mg/L 2iP were also evaluated. The best treatment for A. guiengola was BA and NPsAg (130.67 shoots per explant), whilst for A. potatorum it was BA with an immersion frequency of 24 h (5.60 shoots per explant). For the rest of the species the best treatment was BA, with immersion frequencies of 12 h for A. durangensis (2.16 shoots per explant) and 6 h for A. funkiana, A. gigantensis and A. parryi (3.05, 2.00 and 1.5 shoots per explant, respectively). The percentage of survival for plants developed in BITs was 25 % for A. durangensis and 100% for A. gigantensis. The genetic fidelity RAMP analysis showed that plants developed in TIBs and exposed to BA had no variations regarding to that of plants cultivated in vitro with semi-solid medium without any plant growth regulators. Consequently, the temporal immersion system in twin tanks is useful to develop agave plants that can be integrated to plant production schemes of adult plants destined for both, commercial exploitation, and natural areas reforestation.