Agave tequilana Weber.var azul. El Maguey tequilero, su biotecnología y micropropagación.

Agave tequilana var. Azul, es el agave más cultivado a nivel mundial y de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana (NOM) del Tequila, esta bebida sólo se procesa a partir del agave azul Agave tequilana Weber, cultivado en los estados que conforman la zona de denominación de origen: Jalisco, Michoacán, Guanajuato, Nayarit y Tamaulipas. La industria tequilera requiere de sembrar varios millones de plantas cada año, a fin de garantizar la existencia de la materia prima para la elaboración del tradicional tequila.

Su industria sin embargo, no se encuentra exenta de grandes problemas como son las propias características del agave: tiempos de cosecha muy largos, baja variabilidad de su material genético, que le afecta principalmente debido a su susceptibilidad para enfermedades y plagas.

 

Aplicar las herramientas de la biotecnología en la agroindustria del cultivo del agave azul se justifica por sí misma, ya que es el maguey más cultivado del mundo, la superficie establecida para su cultivo se calcula en alrededor de 80 mil hectáreas y es el único que está autorizado para la elaboración de la bebida nacional llamada tequila, la cual ostenta una denominación de origen.

 

Agave tequilana Weber var. azul, es una variedad que fue seleccionada por ciertos atributos hace ya varios cientos de años, atributos que le han brindado a la bebida que se obtiene a partir de ella, ciertas características de importancia organoléptica como es su sabor y otras relacionadas con sus metabolitos secundarios, pero así mismo también ciertas desventajas genéticas ante el ataque de patógenos.

 

 

 

Dentro de los graves problemas fitosanitarios que presenta el cultivo del agave azul, Agave tequilana Weber, son dos principales plagas que lo afectan por un lado la bacteria Erwinia carotovora que ataca a la propia piña y por otro el hongo Fusarium oxysporum que se encuentra infestando la tierra de cultivo y termina atacando la raíz (RODRÍGUEZ: 2004).

 

Con la modificación genética se pueden obtener diferentes beneficios como: i) disminuir los problemas relacionados con los cultivos, ii) generar especímenes que posean mejores cualidades nutrimentales, iii) producir individuos con una mayor resistencia a factores ambientales a enfermedades y plagas (PÉREZ: 1998).

El cultivo de tejidos vegetales es una de las herramientas biotecnológicas más estudiadas en la actualidad, biotecnología que ha dado resultados para muy diversas variedades de plantas, dentro de las técnicas se tienen: i) proliferación de yemas axilares, que es el método de micropropagación más aplicado y rentable en la propagación comercial in vitro; ii) la organogénesis, proceso de propagación rápida con pequeñas secciones de tejido; y iii) la embriogénesis somática o reproducción asexual capaz de generar plantas completas sin realizar intercambio genético; todas ellas biotecnologías de la micropropagación y mejoramiento genético.

Además de que la industria tequilera demanda plantas de agave con características agronómicas e industriales deseables y sobresalientes que la biotecnología actual, pueden brindar ayuda como: i) reducción del tiempo a la madurez, ii) sobre productoras de fructanos ramificados, iii) generar miles de individuos en poco tiempo, iv) generar variantes genéticos que tengan resistencia a patógenos, v) generar individuos de manera constante libre de patógenos, vi) generar métodos de selección y mejoramiento genético prácticos y rápidos, vii) acelerar tasa de crecimiento, viii) superar la barrera del ciclo de vida del maguey, ix) establecer la biotecnología para obtener embriogénesis somática del maguey tequilero, x) mejoramiento genético por selección celular.

 

LOS AVANCES BIOTECNOLOGICOS EN EL ESTUDIO DEL AGAVE TEQUILERO A LA FECHA

En el caso de la embriogénesis somática en el maguey tequilero, se logró al ubicar genotipos elite, empleados para la propagación masiva y comercial de la especie, además de permitir contemplar procesos encaminados al mejoramiento genético, existen dos trabajos de tesis de la Universidad de Guadalajara uno trabajando con citocininas y el segundo con auxinas, dos reguladores del crecimiento vegetal, el primer trabajo de tesis realizado por Fernando Santacruz Ruvalcaba, con su tesis Embriogénesis somática indirecta en Agave tequilana Weber: efecto de citocininas, generó una metodología de regeneración vegetal conocida como embriogénesis somática y el segundo trabajo por el profesor investigador Liberato Portillo Martínez, desarrolló la tesis Embriogénesis somática indirecta en Agave tequilana Weber: efecto de auxinas, se logró un avance más en la obtención de embriones somáticos.

 

También con el fin de agilizar estas técnicas y bajar los costos de producción. fue desarrollado un biorreactor experimental para poder propagar más de 200 embriones somáticos por contenedor, hecho realizado en la Universidad de Guadalajara.

 

Otra de las biotecnología es el logro del aislamiento y cultivo de células del agave tequilero, bajo condiciones in vitro en el laboratorio. Cuidadosamente, de este modo se ha logrado obtener una nueva generación de modificaciones genéticas del agave resistente al embate de patógenos. Con esta metodología crear diferentes grupos de células que puedan lograr dentro de sus características la mejora de la capacidad de producción de una alta cantidad de azúcares y regenerarlas o bien por este medio también obtener otro cultivo a fin de obtener plantas resistentes a insectos o tolerantes al frío, o a la sequía o a la salinidad, es decir un mejoramiento genético celular selectivo.

 

El mejoramiento genético por selección celular lo ha logrado la investigadora Cecilia Vélez Gutiérrez con su trabajo de tesis titulado Selección celular para resistencia a filtrados microbianos en Agave tequilana Weber, donde describe el modo en que logró obtener una línea celular del agave tequilero resistente a los microorganismos que causaban más problemas en el Agave tequilana Weber variedad azul, en las regiones de Tequila y Los Altos de Jalisco, a la bacteria Erwinia carotovora, y al hongo Fusarium oxysporum. De la línea celular obtenida se logró obtener y formar plantas de agave y en la actualidad se encuentran en el proceso de la propagación in vitro. Una vez multiplicadas será necesario posteriormente hacer pruebas ex vitro, en el campo y en invernadero, a fin de evaluar su resistencia a los patógenos.

 

Un proceso de regeneración y transformación de agave tequilero; es el de establecer un sistema que permita el mantenimiento del estado de callo de esta planta como parte de un sistema de regeneración para su uso en transformación genética y también como un banco constante de germoplasma. Así, otra de las biotecnología probadas es la obtención de callo, se realizaron con dos reguladores de crecimiento que mantengan el estado de callo de Agave tequilana Weber var. Azul, para su posterior empleo en ensayos de ingeniería genética.

 

Para obtener los callos se probaron dos auxinas: ácido 2,4 diclorofenoxiacético (2,4-D) y ácido naftalenacético (NAA), además de una citocinina: 6-Bencilaminopurina (BAP) como reguladores del crecimiento, para establecer un sistema de cultivo de callos organogénicos de Agave tequilana Weber var. azul, con tres concentraciones diferentes de ésta sin adición de BAP: 0.125, 0.25 y 0.5 mg/l para 2,4-D y 0.25, 0.5 y 1.0 mg/l para NAA; así como sus correspondientes tratamientos complementarios en los cuales se incluyó la citocinina a una concentración constante (5 mg/l). La mejor

respuesta fue obtenida con aquellos que incluían citosina. Los tratamientos que sólo emplearon 2,4-D sin citocinina tuvieron limitadas características en los explantes y baja capacidad para formar brotes. Los tratamientos que emplearon NAA como auxina presentaron características aceptables, además de una capacidad de regeneración superior a los sistemas con 2, 4-D, lo cual permite considerarlos como una alternativa viable en el desarrollo de un sistema de regeneración de A. tequilana. (JUÁREZ et al.).

 

Una técnica no muy aprobada para muchas especies es la de producir plantas transgénicas de agave, pero éstas son rechazadas tanto por la industria tequilera como por muchos miembros científicos de la actual sociedad.

 

Es destacable señalar que la biotecnología y sus rápidos avances en la investigación, se dan día con día y que no sólo justifican su desarrollo para apoyar la producción del maguey tequilero, sino que también se desarrollan sistemas similares basados en otras plantas que también pueden favorecerse directa o indirectamente. El objeto de la investigación, es hacer llegar a los productores propuestas simples, que faciliten posicionar la biotecnología y la micropropagación en el área comercial a fin de lograr incrementar la siembra del Agave tequilana que tanto lo requiere.

Dra. Ma. Dolores García Suárez Departamento de Biología, Laboratorio de Micropropagación y Propagación Vegetal. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

Dr. Héctor Serrano Departamento de Ciencias de la Salud. Lab. de Biología Molelcular y Regulación Endócrina. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

REFERENCIAS:

• Garrido, L., y Rodríguez, B., 2004. Avances de la Investigación en el Agave Tequilero. 
• Consejo Regulador del Tequila A. C. México.
• Nava, A. 1988. Agave tequilana WEBER ‘AZUL’ in vitro: UN MODELO PARA ESTUDIOS ENMORFOGENESIS (sic). Tesis de Maestría. Colegio de Postgraduados.
• Nikam, T. 2003. Somatic embryogenesis in sisal (Agave sisalana Perr. ex. Engelm). Plant and Cell Reports 22:188-194.
• Pérez, J. 1998. Propagación y Mejora Genética de Plantas por Biotecnología: Introducción ala Mejora de Plantas. Instituto de Biotecnología de las Plantas. Cuba.
• Santacruz Ruvalcaba,F. Embriogénesis somática indirecta en agave tequilana Weber : efecto de citocininas. Tesis Universidad de Guadalajara
• Portillo Martínez, L. Embriogénesis somática indirecta en agave tequilana Weber: efecto de auxinas. Tesis Universidad de Guadalajara
• Cecilia Vélez Gutiérrez, C. Selección celularpara resistencia a filtrados microbianos en agave tequilana Weber. Tesis Universidad de Guadalajara.
• Raúl Erick Juárez Hernández, Karla Karina Valenzuela Sánchez, Sosa Morales María Elena y Octavio Paredes López. Una Alternativa Biotecnológica para la Industria del Tequila Cultivo de Callos de Agave tequilana Weber Var. Azul, Vii Congreso Nacional de Ciencias de los Alimentos III Foro de Ciencia y Tecnologia de los alimentos Guanajuato, Gto.