Resumen de Análisis in vitro de la acumulación de metales pesados en plantas de la familia Asparagaceae tolerantes a la baja disponibilidad de agua

Lucila Perales Aguilar, María S. Santos-Díaz, Yenny Adriana Gómez Aguirre, Magdalena Samantha Ramos Gómez, Eugenio Pérez Molphe Balch

• español

  Resumen Introducción: La familia Asparagaceae incluye varios géneros adaptados para sobrevivir a altas temperaturas y con baja disponibilidad de agua. Entre éstos destacan Agave, Beaucarnea, Dasylirion, Nolina y Yucca. México cuenta con una gran biodiversidad de estos grupos vegetales, así como con una tradición ancestral en cuanto a su uso. Los sistemas de propagación in vitro son eficientes para la producción de estas plantas, y además pueden ser usados para llevar a cabo diversos tipos de estudios. Entre estos, están los estudios de tolerancia a metales pesados, los cuales pueden servir para determinar qué especies son aptas para la reforestación y regeneración de áreas contaminadas por actividades mineras. Método: En este trabajo se propagaron in vitro 20 especies de la familia Asparagaceae, y se evaluó su proceso de enraizamiento en medios de cultivo adicionados con Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Pb y Zn. Se analizó el desarrollo de las raíces en presencia de estos metales y se determinó su capacidad de absorberlos mediante espectrofotometría de absorción atómica de llama. Con estos datos se calcularon los factores de translocación y bioacumulación con el fin de caracterizar la respuesta de cada especie ante los metales pesados. Resultados: El mayor número de brotes se presentó en las especies Beaucarnea recurvata con 5.7 y Nolina durangensis con 5.6 brotes por explante, respectivamente. El tratamiento con cromo fue tóxico para la mayoría de las especies. Agave celsii, A. chiapensis, A. obscura, A. palmeri y A. salmiana formaron raíz en todos los tratamientos con metales. De acuerdo a los factores de translocación y bioacumulación las especies analizadas se clasificaron como fitoestabilizadoras, exclusoras, bioacumuladoras e indicadoras. Las especies A. chiapensis, A. obscura y A. palmeri fueron bioacumuladoras para Mn. A. celsii y A. salmiana presentaron mecanismos de fitoestabilización y exclusión. Conclusión: La propagación in vitro permite generar grandes cantidades de plantas y además estudiar sus respuestas ante la presencia de contaminantes. El género Agave mostró ser tolerante a los metales, por lo que se puede usar para fitoestabilizar y remediar suelos contaminados.

• English

  Abstract Introduction: The Asparagaceae family includes several genera adapted to survive at high temperatures and with low water availability. These include Agave, Beaucarnea, Dasylirion, Nolina and Yucca. Mexico has a great biodiversity in these plant groups, as well as an ancestral tradition regarding its use. In vitro propagation systems are efficient for the production of these plants and can be used to perform various types of studies. Among these are the studies of tolerance to heavy metals, which can serve to determine which species are suitable for reforestation and regeneration of areas contaminated by mining activities. Method: In this work, 20 species of the family Asparagaceae were propagated in vitro and their rooting process was evaluated in culture media added with Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Pb and Zn. The development of roots in the presence of these metals was analyzed and its absorption capacity was determined by flame atomic absorption spectrophotometry. With these data, translocation and bioaccumulation factors were calculated in order to characterize the response of each species to heavy metals. Results: The highest number of shoots occurred in the species Beaucarnea recurvata, which generated 5.7 shoots per explant and Nolina durangensis with 5.6. Chromium treatment was toxic for most species. Agave celsii, A. chiapensis, A. obscura, A. palmeri and A. salmiana formed roots in all treatments. According to translocation and bioaccumulation factors, the analyzed species were classified as phytostabilizers, exclusors, bioaccumulators and indicators. The species A. chiapensis, A. obscura and A. palmeri were bioaccumulators for Mn. A. celsii and A. salmiana presented mechanisms of phytostabilization and exclusion. Conclusion: In vitro propagation allows to work and study a wide range of species in the presence of contaminants. The Agave genus is tolerant to metals and can be used to phytostabilize and remediate contaminated soils.