Desarrollo de protocolos de propagación in vitro en especies amenazadas del género Astrophytum: un enfoque sostenible para la producción de cactáceas con interés ecológico y comercial.

Abstract

[ES] Astrophytum es un género perteneciente a la familia de las cactáceas en el que se incluyen seis especies: A. myriostigma, A. asterias, A. coahuilense, A. ornatum, A. capricorne y A. caput-medusae. Todas ellas son oriundas y endémicas de las regiones desérticas y semidesérticas de México, lo que les confiere un valor ecológico único y las convierte en elementos importantes de la flora desértica mexicana.

Estas especies tienen un gran valor estético, por lo que resultan interesantes tanto para el mercado de plantas ornamentales, como para el mercado enfocado a los coleccionistas. Sin embargo, A. asterias (incluida en el apéndice CITES I) y A. caput-medusae (última especie descrita del género, descubierta en 2003), se encuentran especialmente amenazadas y su comercio está regulado internacionalmente para protegerlas de la sobreexplotación.

El proceso de propagación de estas dos especies se hace en general de forma tradicional, bien por semillas o a través de injerto. Sin embargo, no se dispone de mucha información sobre la efectividad que podría tener su multiplicación mediante cultivo de tejidos in vitro. La obtención de un protocolo eficaz de micropropagación ayudaría a optimizar el proceso de producción, reduciendo los costes y aumentando la sostenibilidad del mismo. Además, permitiría a los viveros autorizados competir con el mercado ilegal de cactáceas basado en el expolio de los centros de diversidad. Por otra parte, una producción más eficiente permitiría plantear eventos de reintroducción de plantas en el hábitat original, contribuyendo a la conservación in situ de las poblaciones más sensibles.

Con esta tesis experimental se pretende desarrollar protocolos adecuados para la micropropagación in vitro de las especies Astrophytum asterias y Astrophytum caput-medusae y compararlas con la respuesta obtenida en A. coahuilense, una especie producida en masa a nivel comercial.

Partiendo de los resultados obtenidos en un ensayo preliminar basado en la combinación de citoquininas (kinetina y 6-bencilaminopurina) y auxinas (ácido indol-3-acético, ácido indol-3-butírico, ácido 1-naftalenacético, ácido 2,4-diclorofenoxiacético y picloram) y empleando callos de A. coahuilense y A. capricorne como material de partida, se realizará una evaluación de las combinaciones de hormonas más prometedoras sobre las especies de interés. Así pues, se estudiará la respuesta de las especies propuestas al cultivo de tejidos para tratar de incrementar su rendimiento y productividad.

Para ello, se valorará el comportamiento de explantes procedentes de plantas de 20 semanas (cortes longitudinales) y explantes de plántulas de 4 semanas (epicotilo e hipocotilo) a través de la evaluación mensual del número de rebrotes generados, la frecuencia de aparición de callos y la capacidad de desarrollar raíces en función del tipo de explante y condición. Finalmente, se procederá al enraizamiento y aclimatación de los rebrotes para confirmar su capacidad de adaptación a las condiciones de cultivo ex vitro.

[EN] Astrophytum is a genus belonging to the Cactaceae family, which includes six species: A. myriostigma, A. asterias, A. coahuilense, A. ornatum, A. capricorne, and A. caput-medusae. All of them are native and endemic to the desert and semidesert regions of Mexico, giving them unique ecological value and making them important elements of the Mexican desert flora. These species have significant aesthetic value, making them interesting for both the ornamental plant market and collectors. However, A. asterias (listed in CITES Appendix I) and A. caput-medusae (the most recently described species of the genus, discovered in 2003) are particularly threatened, and their trade is internationally regulated to protect them from overexploitation. Propagation of these two species generally occurs through traditional methods, either by seeds or through grafting. However, there is limited information available on the effectiveness of their multiplication through in vitro tissue culture. Developing an efficient micropropagation protocol would optimize the production process, reduce costs, and increase sustainability. Additionally, it would enable authorized nurseries to compete with the illegal cactus market based on the plundering of diversity centres. Moreover, more efficient production could facilitate reintroduction events of plants into their original habitat, contributing to the in situ conservation of the most vulnerable populations. This experimental thesis aims to develop appropriate protocols for the in vitro micropropagation of Astrophytum asterias and Astrophytum caput-medusae species and compare them with the response obtained in A. coahuilense, a species mass-produced commercially. Based on the results of a preliminary trial involving a combination of cytokinins (kinetin and 6-benzylaminopurine) and auxins (indole-3-acetic acid, indole-3-butyric acid, 1-naphthaleneacetic acid, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and picloram) and using calluses from A. coahuilense and A. capricorne as starting material, an assessment of the most promising hormone combinations on the target species will be conducted. The response of the proposed species to tissue culture will be studied to try to increase their yield and productivity. For this purpose, the response of explants from 20-week-old plants (longitudinal cuts) and explants from 4-week-old seedlings (epicotyl and hypocotyl) will be evaluated through monthly assessments of the number of generated shoots, the frequency of callus appearance, and the ability to develop roots depending on the type of explant and condition. Finally, rooting and acclimatization of the shoots will be carried out to confirm their adaptability to ex vitro cultivation conditions.