Micropropagación y conservación de genotipos superiores a partir de tallos de plántulas de Agave cupreata Trel. & Berger

Abstract

Agave cupreata Trel. & Berger is an endemic species from the states of Michoacán and Guerrero, Mexico, whose populations have been drastically reduced due to the harvesting of plant stems for mezcal distillation. Reproduction occurs exclusively through seeds, resulting in plants with high genetic and morphological variability as well as variation in sugar content. At the Instituto de Investigaciones Agropecuarias y Forestales (IIAF) of the Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH), agave genotypes with outstanding characteristics and high potential for mezcal production have been identified. To utilize these genotypes sustainably, their propagation through tissue culture using immature tissues (seedling stems) and low concentrations of plant growth regulators is recommended, allowing the multiplication of healthy and uniform plants. In addition, their conservation can be achieved through in vitro minimal growth techniques, which maintain propagules under controlled conditions while reducing resource requirements, thereby ensuring the preservation of this valuable germplasm. Based on the above, two studies were conducted. The first aimed to establish the clonal micropropagation of A. cupreata using seedling stems from half-sib seedlings. The second study developed a methodology for in vitro conservation of seedlings through osmotic interactions of mannitol and sucrose to induce minimal growth. For micropropagation, seedling stems were divided into basal and apical sections and subcultured in MS medium supplemented with 0, 0.5, 1, and 2 mg L-1 benzyladenine (BA); and MS + 0.5, 1, and 2 mg L-1 kinetin (Kin), both combined with 0 or 0.1 mg L-1 NAA (naphthaleneacetic acid). For conservation, 1-cm seedling stem segments were subcultured in MS medium; MS + 40, 50, or 60 g L-1 mannitol (man); MS + 40, 50, 60, or 70 g L-1 sucrose (sac); and MS + 10 g L- 1 sucrose + 50 or 60 g L-1 mannitol.

Agave cupreata Trel. & Berger es especie endémica de Michoacán y de Guerrero con poblaciones muy reducidas por la recolecta de tallos de plantas para la destilación de mezcal. La reproducción sólo es por semilla, esto origina plantas con alta variación genética, morfológica y en el contenido de azúcar. En el Instituto de Investigaciones Agropecuarias y Forestales (IIAF) de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH) se han identificado genotipos de agave con características sobresalientes gran potencial para la producción de mezcal. Para aprovechar estos genotipos de manera sostenible, se recomienda su propagación mediante cultivo de tejidos a partir de tejidos inmaduros (tallos de plántulas) y concentraciones bajas de reguladores del crecimiento, lo que permite multiplicar plantas sanas y uniformes. Además, su conservación puede lograrse con técnicas de crecimiento mínimo in vitro, que mantienen los propágulos en condiciones controladas y reducen la necesidad de recursos, asegurando la preservación de este valioso germoplasma. Con base en lo anterior se llevaron a cabo dos estudios: el primero para establecer la micropropagación clonal de A. cupreata a partir de tallos de plántulas de medios hermanos. En el segundo, se desarrolló una metodología de conservación in vitro de plántulas a través de las interacciones osmóticas de manitol y sacarosa para el crecimiento mínimo de plántulas. Para la micropropagación, se usaron tallos de plántulas divididos en parte basal y apical y se subcultivaron en medio MS + 0, 0.5, 1 y 2 mg L-1 de benciladenina (BA); MS + 0.5, 1 y 2 mg L-1 cinetina (Kin), ambas combinadas con 0, 0.1 mg L-1 de ANA (ácido naftalenacético). Para la conservación se usaron segmentos de 1 cm de tallo de plántulas subcultivados en medio MS, MS + 40, 50 o 60 g L-1 de manitol (man); MS + 40, 50, 60 o 70 g L-1 sacarosa (sac); MS +10 g L-1 de sac + 50 o 60 g L-1 de man.