RESUMEN
En este trabajo se evaluó la efectividad de diferentes combinaciones de reguladores de crecimiento vegetal para la inducción y crecimiento de tejido calloso en Agave potatorum y Agave guiengola para después evaluar la inducción y el crecimiento de estas en tres diferentes sistemas de crecimiento vegetal (semisólido, medio liquido con agitación y biorreactor de inmersión temporal tipo tanques gemelos). Posteriormente se realizó un análisis cuantitativo para la determinación de saponinas y fructanos en el tejido calloso obtenido.
El mejor tratamiento para la inducción de tejido calloso para A. potatorum fue la combinación de 3 mg/L BA y 2 mg/L de 2,4-D, ya que el 75% de los explantes generaron callo, solo el 8 % de los explantes generaron brotes, y solo el 17 % de los explantes necrosaron. En A. guiengola dos tratamientos indujeron formación de tejido calloso en más del 80% de los explantes, fueron en las combinaciones de 1 mg/L 2,4-D con 3 mg/L BA, y 3 mg/L ANA con 7 mg/L BA. Considerando que ambos tratamientos obtuvieron resultados similares, se seleccionó el tratamiento con las concentraciones de 1 mg/L 2,4-D con 3 mg/L BA.
Posteriormente, con esas concentraciones se evaluó la inducción de callo en tres sistemas de cultivo de tejidos vegetales: medio semisólido, en medio líquido en agitación y biorreactores de inmersión temporal tipo tanques gemelos. En A. potatorum tanto los explantes cultivados en biorreactor como en medio líquido en agitación se hiperhidrataron; mientras que en A. guiengola, se logró inducir callo en medio líquido en agitación.
En cuanto a crecimiento de tejido calloso, en A. potatorum comparando los tres sistemas de cultivo empleando renovación periódica del medio de cultivo, tanto en medio líquido como semisólido hubo un mayor crecimiento de tejido calloso, que empleando biorreactores, mientras que sin renovación del medio se obtuvo la menor acumulación de biomasa. En A. guiengola, tanto con renovación como sin renovación de medio de cultivo, el sistema con el que se obtuvo mayor cantidad de biomasa y mejor respuesta fue en medio liquido con agitación. Se encontró que el tejido calloso tanto de A. potatorum como A. guiengola logra sintetizar saponinas y fructanos, aunque en menor cantidad que una planta ex vitro. El contenido más alto de saponinas en A. potatorum en tejido calloso fue de 2.57 0.29 mg/g de extracto y de A. guiengola fue de 2.69 0.31 mg/g de extracto. En A. potatorum el contenido de fructanos más alto fue de 1.81 ± 0.06 % de peso de fructanos/peso de tejido y para A. guiengola de 4.45 ± 2.70 % de peso de fructanos/peso de tejido.
ABSTRACT
The effectiveness of different combinations of plant growth regulators for the induction and growth of callus tissue in Agave potatorum and Agave guiengola was evaluated. The induction and growth of callus tissue was then assessed in three different plant growth systems (semi-solid, stirred liquid medium, and twin-tank immersion bioreactor). A quantitative analysis was subsequently performed to determine the presence and amount of saponins and fructans in the obtained callus tissue.
The best treatment for callus induction in A. potatorum was the combination of 3 mg/L BA and 2 mg/L 2,4-D, since 75% of the explants generated callus, only 8% of the explants generated shoots, and it had a 17 % of necrotic explants. In A. guiengola, two treatments induced callus formation in more than 80% of the explants: the combinations of 1 mg/L 2,4-D with 3 mg/L BA, and 3 mg/L ANA with 7 mg/L BA. Considering that both treatments gave similar results the treatment with concentrations of 1 mg/L 2,4-D with 3 mg/L BA was chosen.
Subsequently, callus induction was evaluated using these concentrations in three plant tissue culture systems: semisolid medium, stirred liquid medium, and twin-tank immersion bioreactor. In A. potatorum, explants grown in bioreactor and in stirred liquid medium were hyperhydrated; while in A. guiengola, callus induction was achieved in stirred liquid medium.
Regarding callus growth, in A. potatorum, comparing the three culture systems using periodic renewal of the culture medium, both in liquid and semi-solid media, there was greater callus growth than in bioreactors, while without renewal of the medium, lower weight was obtained. In A. guiengola, both with and without renewal of the culture medium, the system that obtained the greatest amount of biomass and the best response in terms of necrosis was the agitated liquid medium.
It was found that the callus tissue of both A. potatorum and A. guiengola can synthesize saponins and fructans, although in lower quantities than in ex vitro plants. The highest saponin content in A. potatorum in callus tissue was 2.57 ± 0.29 mg/g of extract, and in A. guiengola it was 2.69 ± 0.31 mg/g of extract. Regarding fructans, the highest content in A. potatorum was 1.81 ± 0.06 % fructans/tissue weight, and 4.45 ± 2.70 % fructans/tissue weight obtained with A. guiengola.
