Respuestas bioquímico-fisiológicas de especies de Agave a la restricción de humedad

Abstract

4Autor para la correspondencia: hugo.ramirez@uaslp.mxResumen: En México se encuentra la mayor riqueza de especies de Agave, distribuidas en ambientes diversos. Para contribuir con el conocimiento en torno a las formas de tolerar las restricciones de humedad se evaluó el efecto de dos potenciales de agua (Ψ) en el sustrato (-0.7 y -3.5 MPa) durante 14 meses, en invernadero, sobre el crecimiento, la distribución de biomasa, el grosor foliar y el contenido de prolina en dos especies del subgénero Littaea (A. lechuguilla y A. striata) y seis del subgénero Agave (A. americana var. marginata, A. angustifolia subsp. tequilana, A. asperrima, A. cupreata, A. duranguesis y A. salmiana), reconocidas por su importancia económica y ecológica. La menor disponibilidad de humedad inhibió la acumulación de biomasa en las ocho especies; no obstante, el crecimiento (número de hojas y cobertura de planta) pudo mantenerse en aquellas más adaptadas a la aridez o con límites de tolerancia ambiental más amplios como A. angustifolia subsp. tequilana, A. duranguensis, A. lechuguilla y A. salmiana. El Ψ limitante promovió mayor asignación de biomasa a la raíz a expensas de la de las hojas en algunas especies y la duplicación de la prolina radical en las especies del subgénero Agave. La modifi cación de la distribución de la biomasa y el incremento del contenido de prolina, como formas de tolerar la restricción de humedad, sólo se presentaron en algunas de las especies estudiadas. En contraste, el mantenimiento del grosor de la hoja (indicador de turgencia) fue una respuesta general al Ψ limitante. Las especies de Agave presentan respuestas fi siológicas y bioquímicas variadas, que refl ejan su amplia tolerancia a condiciones ambientales adversas y explican la distribución ecológica amplia del género. Palabras clave: crecimiento, distribución de biomasa, potencial de agua, prolina, suculencia.Abstract: Mexico has the greatest richness of Agave species, distributed in diverse environments. In order to contribute to the knowledge on ways to tolerate moisture constraints, the effect of two water potential (Ψ) in the substrate (-0.7 and -3.5 MPa) on growth, biomass allocation, leaf thickness and proline content in two species of the subgenus Littaea (A. lechuguilla and A. striata), and six of the subgenus Agave (A. americana var. marginata, A. angustifolia subsp. tequilana, A. asperrima, A. cupreata, A. duranguesis and A. salmiana), recognized for its economic and ecological importance, was evaluated during 14 months and under greenhouse conditions. Low moisture inhibited biomass accumulation in the eighth species; despite this, growth (number of leaves and plant coverage) kept in those more adapted to aridity or with broader environmental tolerant limits as A. angustifolia subsp. tequilana, A. duranguensis, A. lechuguilla, and A. salmiana. The limiting Ψ promoted greater biomass allocation to roots at expense of leaves in some species, and duplication of radical proline in species of the subgenus Agave. The modifi cation of biomass allocati...

Review and in silico analysis of fermentation, bioenergy, fiber, and biopolymer genes of biotechnological interest inAgaveL. for genetic improvement and biocatalysis

“…Tolerance to water scarcity by biomass distribution and increase in proline content varied among species, each one having different physiological and biochemical responses, revealing the ample tolerance of species of Agave to different environmental conditions. 70 Also, as in other CAM plants, CO 2 assimilation in Agave is favored by moderate temperatures of 20 C-25 C, but is inhibited by temperatures above 30 C. In A. tequilana "Azul" maximum daily CO 2 assimilation reached 664 mmol m −2 d −1 at average day and night temperatures of 25 C and 17 C, respectively. 3 However, CO 2 assimilation in A. angustifolia decreased at temperatures above 20 C, 4 suggesting CO 2 assimilation in Agave is favored by that temperature range.…”

“…Biomass production was inhibited in all analyzed species in conditions of lower water availability (−3.5 MPa), but in species adapted to dry regions ( A. tequilana , A. durangensis , A. lechuguilla Torr., and A. salmiana ) the number of leaves and plant coverage were maintained. Tolerance to water scarcity by biomass distribution and increase in proline content varied among species, each one having different physiological and biochemical responses, revealing the ample tolerance of species of Agave to different environmental conditions …”

“…In addition to the above‐mentioned physiological adaptations, the leafs of the species in Agave are succulent and have thick cuticles, morphological features that are further noticeable in maguey than in species used for production fiber ( A. fourcroydes Lem). Leaf succulence allows plants to store water, therefore maintaining higher values of water potential ( Ψ ) in their tissues . Furthermore, Wattendorff and Holloway determined that the external epidermal wall of the leafs of A. americana L. is made of six layers (epicuticular wax, cuticle proper, exterior and interior cuticular layers, and exterior and interior cellin walls) mainly composed of cutin and pectins.…”

Factores ambientales relacionados con la cobertura de Agave angustifolia (Asparagaceae) en el matorral costero de Yucatán, México

“…De hecho, cuando se controla el efecto de los otros factores, solamente la cobertura de mantillo tiene una asociación fuerte con la cobertura de A. angustifolia. Es conocida la capacidad de los agaves de sobrevivir en suelos pobres y secos (Ramírez-Tobías et al, 2014;Owen et al, 2015), y su habilidad de asociarse con hongos micorrizó-genos (Carmona-Escalante et al, 2013), que le permiten aumentar su eficiencia en la adquisición de agua y nutrimentos edáficos.…”

“…Asimismo, aunque la reproducción por semillas podría generar un patrón menos agregado, la germinación y sobrevivencia para magueyes silvestres en ambientes naturales es un evento muy poco frecuente (menor a 1%) (Jordan y Nobel, 1979;Ramírez-Tobías et al, 2014), como se pudo notar en la menor frecuencia relativa de individuos de clase de tamaño I. Es probable que la reproducción sexual sea importante en el mantenimiento de la diversidad y en la generación de nuevas combinaciones genéticas; sin embargo, se ha reportado que su contribución demográfica es prácticamente nula y el mantenimiento y crecimiento de las poblaciones ocurre principalmente por reproducción asexual (Arizaga y Ezcurra, 2002).…”