Desarrollo y optimización de protocolos de micropropagación en especies de Astrophytum (Cactaceae) producidas a nivel comercial: A. capricorne, A. coahuilense, A. myriostigma y A. ornatum. Evaluación de la respuesta organogénica de distintos tipos de explantes frente a condiciones hormonales específicas

Abstract

[ES] El género Astrophytum, perteneciente a la familia Cactaceae, está conformado por seis especies originarias de las regiones montañosas del centro y el norte de México: A. asterias, A. capricorne, A. caput-medusae, A. coahuilense, A. myriostigma y A. ornatum. En su conjunto, destacan a nivel económico y comercial frente a otras cactáceas, estableciendo un volumen de mercado global de unos 8 millones de euros anuales. Además, también presentan un elevado valor ecológico e importancia en un contexto social. Por otra parte, asociado a la existencia y producción de nuevas formas, selecciones y cultivares de Astrophytum, existe una gran demanda en el mercado enfocado al coleccionismo de cactus.

Aun así, y pese a su enorme impacto en el mercado de planta ornamental, la propagación in vitro de estas especies no ha sido estudiada en profundidad. Por ello, en este trabajo, se realizará un análisis y evaluación de la respuesta al cultivo in vitro de cuatro especies de Astrophytum comercializadas a gran escala: A. capricorne, A. coahuilense, A. myriostigma y A. ornatum. El objetivo será establecer protocolos específicos de micropropagación eficientes que permitan optimizar los métodos de producción actual y aumentar los rendimientos comerciales.

Para ello, se realizará un ensayo preliminar basado en la literatura científica con el fin de evaluar la respuesta de callos de A. coahuilense y A. capricorne en presencia de diferentes combinaciones de hormonas: citoquininas (kinetina y 6-bencilaminopurina) y auxinas (ácido indol-3-acético, ácido indol-3-butírico, ácido 1-naftalenacético, ácido 2,4-diclorofenoxiacético y picloram). Tras el análisis de los resultados, se seleccionarán las 2 combinaciones hormonales más efectivas y se estudiarán en profundidad, incluyendo gradientes de concentración de las auxinas (3 concentraciones por cada una de ellas) en combinación con la citoquinina elegida. En este estudio, se emplearán plantas de 20 semanas que se seccionarán longitudinalmente y plántulas de 4 semanas que se dividirán transversalmente para obtener explantes de epicotilo e hipocotilo. La respuesta de los explantes será evaluada durante 6 meses a través del recuento de la emergencia de rebrotes, la aparición de callos y la formación de raíces. Además, se realizará una evaluación de la respuesta vía organogénesis indirecta en fragmentos de callos de aproximadamente 2.25 cm2, que serán sometidos a combinaciones de citoquininas naturales (kinetina y 6-bencilaminopurina) y sintéticas (Thidiazuron) con las auxinas seleccionadas. Por último, se examinará el potencial de enraizamiento y aclimatación de los rebrotes obtenidos para determinar su capacidad adaptativa a las condiciones de cultivo ex vitro en invernaderos.

[EN] The Astrophytum genus, belonging to the Cactaceae family, consists of six species native to the mountainous regions of central and northern Mexico: A. asterias, A. capricorne, A. caput-medusae, A. coahuilense, A. myriostigma, and A. ornatum. Collectively, they stand out economically and commercially compared to other cacti, establishing a global market volume of about 8 million euros annually. Additionally, they also hold significant ecological value and social importance. Furthermore, associated with the existence and production of new forms, selections, and cultivars of Astrophytum, there is a high demand in the market focused on cactus collecting.

Despite their considerable impact on the ornamental plant market, the in vitro propagation of these species has not been thoroughly studied. Therefore, this work will analyze and evaluate the in vitro culture response of four widely marketed Astrophytum species: A. capricorne, A. coahuilense, A. myriostigma, and A. ornatum. The goal is to establish specific efficient micropropagation protocols that can optimize current production methods and increase commercial yields.

To this end, a preliminary trial based on scientific literature will be conducted to evaluate the response of A. coahuilense and A. capricorne calluses in the presence of different hormone combinations: cytokinins (kinetin and 6-benzylaminopurine) and auxins (indole-3-acetic acid, indole-3-butyric acid, 1-naphthaleneacetic acid, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and picloram). After analyzing the results, the two most effective hormonal combinations will be selected and studied in depth, including concentration gradients of the auxins (three concentrations each) in combination with the chosen cytokinin. In this study, 20-week-old plants will be longitudinally sectioned, and 4-week-old plants will be transversely divided to obtain two type of explants, epicotyl and hypocotyl. The response of the explants will be evaluated over 6 months through the counting of shoot emergence, callus appearance and root formation. Additionally, an evaluation of the response via indirect organogenesis in callus fragments approximately 2.25 cm² will be conducted, which will be subjected to combinations of natural (kinetin and 6-benzylaminopurine) and synthetic (Thidiazuron) cytokinins with the selected auxins. Finally, the rooting potential and acclimatization of the obtained shoots will be examined to determine their adaptability to ex vitro cultivation conditions in greenhouses.