elocation-id: elocation-id: e4197
El establecimiento in vitro de Persea americana está limitado por la contaminación microbiana y oxidación, procesos dependientes del genotipo. Este estudio evaluó la desinfestación y control oxidativo en los portainjertos ‘Velvick’ y ‘Duke 7’ mediante dos experimentos factoriales: uno 2×2 comparando nanopartículas de plata (NPsAg) y protocolo químico secuencial (PQS) y otro 2×4 analizando sistemas antioxidantes con agitación ultrasónica. Un tercer experimento evaluó ápices meristemáticos de ~400 µm. El PQS fue el tratamiento más efectivo para ‘Velvick’, alcanzando 75% de establecimiento y reduciendo la contaminación fúngica y bacteriana al 20%, mientras que en ‘Duke 7’ el establecimiento fue de 48% con alta contaminación bacteriana. Las NPsAg fueron menos eficientes en ambos portainjertos. En ‘Velvick’, el ácido ascórbico (800 mg L-1) y Lcisteína (50 mg L-1) redujeron la oxidación de 82% a 20% y promovieron mayor crecimiento, mientras que en ‘Duke 7’ la oxidación permaneció elevada (61%) sin mejoras en desarrollo. La agitación ultrasónica potenció la acción del PQS. No obstante, más del 90% de los ápices de 400 µm mostraron oscurecimiento total antes de 15 días. En conclusión, ‘Velvick’ responde mejor a la desinfestación química asistida con ultrasonido y antioxidantes a 800 mg L-1 de ácido ascórbico ó 50 mg L-1 de L-cisteina, mientras que ‘Duke 7’ requiere ajustes adicionales.
desinfestación química, nanopartículas de plata, ápices meristemáticos, agitación ultrasónica.
El interés por la propagación del aguacate (Persea americana Mill.) ha aumentado debido a la demanda global y alto valor económico y nutricional del cultivo (Esgrina, 2026). Sin embargo, la reproducción sexual genera elevada variabilidad genética, dificultando la obtención de plantas uniformes (Bedoya-Ramírez et al., 2023; Martínez-Villagómez et al., 2025).
En este contexto, los portainjertos clonales se han convertido en una herramienta fundamental para asegurar identidad genética, mejorar el rendimiento y facilitar el manejo agronómico (Meza-Castillo et al., 2018; Castro-Garibay et al., 2023), además de adelantar la entrada en producción (Hiti-Bandaralage et al., 2018). A pesar de su importancia, la micropropagación de aguacate presenta retos significativos debido a su carácter recalcitrante, como la baja capacidad de rizogénesis y supervivencia en aclimatación (Hiti-Bandaralage et al., 2017).
A ello se suma la alta incidencia de contaminación microbiana, en especial cuando el material proviene de campo y contiene endófitos difíciles de eliminar (Turina y Bima, 2017; Alonso-Fernández et al., 2019), así como pérdidas derivadas de contaminantes introducidos durante la manipulación (Hernández y González, 2010). Diversas estrategias de desinfestación han sido empleadas para reducir la contaminación microbiana durante el establecimiento in vitro de especies leñosas.
Entre las más utilizadas se encuentran los tratamientos con fungicidas, bactericidas, hipoclorito de sodio, etanol y compuestos cúpricos, los cuales permiten disminuir la carga microbiana superficial y endófita presente en los explantes. Sin embargo, la eficiencia de estos métodos depende de la especie, el genotipo y el origen del material vegetal, por lo que frecuentemente es necesario combinar diferentes agentes químicos para incrementar el porcentaje de establecimiento y reducir las pérdidas por contaminación (Leifert y Cassells, 2001; Castro et al., 2023).
Otra limitante es la oxidación del explante, generada por la actividad de enzimas como polifenol oxidasa (PPO) y tirosinasas tras el daño al tejido, produciendo quinonas tóxicas que reducen la viabilidad del explante (Amente y Chimdessa, 2021). Este proceso está estrechamente relacionado con la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS) (García-Cabrera et al., 2025).
Para mitigar estos efectos, se han utilizado estrategias como etiolación y antioxidantes (carbón activado, ácido cítrico, ácido ascórbico), destacando este último a 100 mg L-1 por su alta eficacia (Dobránszki y Teixeira-da Silva, 2010; Güler et al., 2021). Dado que la desinfección convencional puede ser insuficiente, el uso de nanopartículas de plata (NPsAg), representa una alternativa relevante por su actividad biocida y efecto positivo en la morfogénesis (Andújar et al., 2020; Pérez-Caselles et al., 2023).
Su acción antimicrobiana permite reducir la presencia de bacterias y hongos mediante la alteración de funciones celulares esenciales, contribuyendo a mantener la sanidad de los cultivos in vitro sin generar efectos fitotóxicos significativos en los tejidos vegetales. Además, su mecanismo de acción disminuye la probabilidad de que los microorganismos desarrollen resistencia, en comparación con los métodos convencionales basados en antibióticos (Chávez-García et al., 2020). Por otra parte, se ha utilizado diferentes productos químicos con actividad fungicida o bactericida para mejorar el establecimiento de los explantes.
Entre los compuestos más utilizados se encuentran fungicidas como Captan y Mancozeb, así como bactericidas a base de cobre y antibióticos específicos, los cuales han mostrado distintos niveles de eficacia dependiendo de la especie vegetal y del tipo de contaminante presente (Loyola-Vargas y Ochoa-Alejo, 2012). Asimismo, cuando la contaminación sistémica persiste, el cultivo de meristemos es clave para obtener plantas libres de patógenos y producir material clonal de calidad (Castro-Garibay et al., 2023; RamírezMosqueda et al., 2025).
Los portainjertos de aguacate ‘Velvick’ y ‘Duke 7’ presentan respuestas diferenciales al establecimiento in vitro; por lo tanto, la combinación de desinfestación química secuencial, antioxidantes y agitación ultrasónica permitirá obtener mayores porcentajes de establecimiento y menores niveles de contaminación y oxidación fenólica que con el sólo uso de nanopartículas de plata.
Con base en esta problemática, el presente estudio evaluó en los portainjertos ‘Velvick’ y ‘Duke 7’: i) la eficacia de NPsAg frente a la desinfestación química asistida con ultrasonido; ii) diferentes sistemas antioxidantes para reducir la oxidación fenólica; y iii) la viabilidad de establecer meristemos de aproximadamente 400 µm.
El estudio se realizó en el laboratorio de biotecnología y estructura de frutales del Postgrado de Recursos Genéticos y Productividad (PREGEP)-Colegio de Postgraduados (Campus Montecillo, Texcoco, Estado de México). Se emplearon varetas jóvenes (10-15 cm; 3-4 meses) de los portainjertos ‘Velvick’ y ‘Duke 7’, provenientes de plantas madre injertadas sobre patrón criollo.
El material se mantuvo en termoterapia solar (42 °C) dentro de un invernadero de vidrio una semana antes del establecimiento, se fertilizó con 5% de lombricomposta, riego con solución Steiner + 10% lixiviado y aplicaciones preventivas de Amistar Gold® (Azoxistrobin y Difenoconazo), Tecto 60® (Tiabendazol) y Captan® 50 (N-(triclorometiltio) ciclohex-4-en-1,2- dicarboximida).
El establecimiento in vitro se realizó mediante repeticiones independientes del experimento con el fin de verificar la reproducibilidad de los experimentos 1 y 2. Las varetas de tres meses de crecimiento se deshojaron y lavaron durante 5 min con agua corriente + Axion® (2 ml L-¹) + 10% de cloro comercial Cloralex® + 0.1 ml L-1 Tween 20, con fricción suave. Se seccionaron en segmentos de 1.5-2 cm con dos yemas de ambos portainjertos (miniestaca); en ‘Velvick’ se disectaron microápices (400-500 µm).
Los explantes se sembraron en medio Yashuda (Yashuda et al., 1985) para ‘Velvick’ y en Woody Plant Medium (WPM; Lloyd y McCown, 1981) para ‘Duke 7’. La utilización de medios diferentes obedeció a la respuesta de los portainjertos durante las etapas preliminares de establecimiento, ya que ‘Velvick’ mostró mejor comportamiento en el medio Yashuda, mientras que ‘Duke 7’ respondió favorablemente al WPM, medio ampliamente utilizado en la micropropagación de especies leñosas ambos medios suplementados con 0.5 mg L-¹ de N6-benciladenina (BA), 0.05 mg L-¹ ácido naftalenacetico (ANA), 30 g L-¹ sacarosa, 4.5 g L-¹ agar, pH 5.7.
Para los microápices se agregó carbón activado (2 g L-¹) al medio de cultivo. Los medios se esterilizaron a 120 °C/1.5 atm por 20 min. La incubación fue a 25 ±2 °C, con 16 h luz/8 h oscuridad. E intensidad lumínica de 40.5 µmol m-² s-¹.
Con el fin de mitigar la oxidación fenólica durante todo el proceso experimental, se prepararon las siguientes soluciones. 1) solución control (agua destilada estéril sin antioxidantes); 2) solución A (agua destilada estéril con 800 mg L-1 de ácido ascórbico); 3) solución B (agua destilada estéril con 25 mg L-1 de L-cisteína (Merck®); y 4) solución C (agua destilada estéril con 50 mg L-1 de L-cisteína (Merck®).
Las nanopartículas tienen formas esferoides, diámetros de 35 ±15 nm con una concentración de plata metálica del 1.2% (peso). Se realizó la inmersión de las microestacas en una solución antioxidante (A) más nanopartículas de plata (AgROVIT-CP®) a una concentración de 75 mg L-1 + 0.1 ml L-1 de Tween 20 en plancha de agitación durante 30 min, posteriormente se realizaron dos enjuagues con la solución (A) estéril.
El PQS se aplicó en ambos portainjertos dentro de una campana de flujo laminar, utilizando la solución antioxidante A y agitador ultrasónico Baku BK9050 (50 W). El procedimiento constó de tres etapas: etapa 1) inmersión de los explantes en la solución A + System Cu® (gluconato de cobre al 5.5%) 1 ml L-1 + 0.1 ml L-1 de Tween 20 durante 15 min, seguida de dos enjuagues con solución A. Etapa 2) inmersión durante 15 min en la solución base según tratamiento, suplementada con Captan (2 g L-1) + Mancozeb® (2 g L-1, Manzeb® 80 WP) + 0.1 ml L-1 Tween 20 y posteriormente dos enjuagues con solución A. Etapa 3) (desinfestación superficial) inmersión rápida en etanol al 70 % + Tween 20 durante 1 min, seguida de un lavado final con dos enjuagues de la solución A.
Se registró la contaminación fúngica y bacteriana a los 27 días después del establecimiento (DDE). La oxidación del explante se determinó mediante una escala visual: grado 0= sin oxidación; grado 1= oxidación menor al 25%; grado 2= oxidación entre 25 y 50%, grado 3= oxidación superior al 50% del explante. El establecimiento se definió por oxidación menor a grado 3 y más de 50% de tejido verde del explante.
El estudio comprendió tres experimentos dirigidos a evaluar la eficiencia de protocolos de desinfestación, el efecto de antioxidantes y la viabilidad del establecimiento de ápices en los portainjertos ‘Velvick’ y ‘Duke 7’.
Se evaluó la efectividad de dos protocolos de desinfestación mediante un diseño completamente al azar con arreglo factorial 2×2, empleando 60 repeticiones por tratamiento y por portainjerto (total= 240 unidades experimentales). Cada explante correspondió a una unidad experimental. Factor A (portainjerto): ‘Velvick’ y ‘Duke 7’. Factor B (protocolo de desinfestación): T1= nanopartículas de plata (NPsAg, 75 mg L-1); T2= protocolo químico secuencial (PQS) (system cu® + fungicidas + etanol).
Se evaluó la respuesta de los explantes a dos antioxidantes a diferente concentración con un arreglo factorial 4×2, con 60 repeticiones por tratamiento y por portainjerto, para un total de 480 unidades experimentales. Factor A (genotipo): ‘Velvick’ y ‘Duke 7’, factor B (tratamientos): T0= control (agua destilada estéril); T1= 800 mg L-1 ácido ascórbico; T2= 25 mg L-1 L-cisteína; T3= 50 mg L-1 L-cisteína.
Los experimentos fueron repetidos para verificar la reproducibilidad de los resultados, por lo que los datos presentados corresponden a los valores promedio de las repeticiones realizadas.
Los microápices fueron evaluados durante los primeros 27 días de cultivo. Debido a la elevada incidencia de oxidación y mortalidad observada antes de los 15 días, los resultados se presentan de forma descriptiva a partir de la evaluación final. Se establecieron 120 microápices de yemas axilares (60 por genotipo) disectados con ayuda de un estereoscopio dentro de una campana de flujo laminar y desinfestados mediante el PQS suplementado con L-cisteína 50 mg L-1.
Debido a que el 100% de los explantes presentó oxidación severa (grado 3), los datos se analizaron de manera descriptiva. Las diferencias en contaminación bacteriana y fúngica entre genotipos se evaluaron mediante prueba t tras transformación arcoseno.
El análisis estadístico mostró interacción significativa entre genotipo y protocolo de desinfestación (p≤ 0.05), lo que evidenció respuestas contrastantes entre ‘Velvick’ y ‘Duke 7’ durante el establecimiento in vitro (Cuadro 1).
En ‘Velvick’, el protocolo químico secuencial (PQS) registró mayor eficiencia, con 75% de establecimiento y reducción simultánea de la contaminación fúngica y bacteriana hasta 20%. En contraste, el tratamiento con nanopartículas de plata (NPsAg, T1) alcanzó solo 55% de establecimiento, reflejando menor efectividad.
En ‘Duke 7’, la eficiencia fue inferior en ambos protocolos, con máximo de 48% en PQS e incidencia bacteriana superior a 40%, sin diferencias estadísticas entre tratamientos, se observó que la aparición de contaminación bacteriana 25 días después del establecimiento lo que sugiere la presencia de endófitos persistentes difíciles de eliminar mediante desinfestación superficial.
Este comportamiento más heterogéneo coincide con el mayor grado de recalcitrancia y sensibilidad de los genotipos de raza mexicana (Figura 1), fenómeno ampliamente reportado en aguacate (Harahap et al., 2025; SánchezHernández et al., 2025).

La superioridad del PQS en ‘Velvick’ podría atribuirse a la sinergia entre fungicidas, bactericidas y etanol, junto con la acción física del ultrasonido, que incrementa la penetración de los agentes biocidas al romper biofilms superficiales, tal como se ha descrito en olivo y otras especies leñosas (Turina y Bima, 2017), en Xanthosoma sagittifolium donde se realizó hipoclorito de sodio al 3 y 2% más 15 min de lavado ultrasónico se obtuvo el 77.8% de establecimiento (Vilchez et al., 2011).
Por su parte Király y Dobránszki (2025) también señalan que la ultrasonicación puede mejorar la eficiencia de la micropropagación y modular la respuesta fisiológica de los tejidos como en los entrenudos de uva y la parte media de la lámina foliar de manzano.
La menor eficacia de las NPsAg frente a contaminantes internos se atribuye probablemente al grosor de la pared celular del patógeno (Huaman et al., 2025) o a efectos fitotóxicos subletales; por ejemplo, en olivo, 100 mg L-¹ durante 60 minutos eliminaron el 100% de la contaminación, pero causaron la muerte de la mayoría de los explantes por toxicidad (Jan et al., 2026).
El análisis factorial mostró diferencias significativas (p≤ 0.05) entre las soluciones antioxidantes evaluadas (Cuadro 2). En ‘Velvick’, el ácido ascórbico (800 mg L-¹) y L-cisteína (50 mg L-¹) redujeron la oxidación fenólica, pasando de 82% en el control a valores menos del 20%, lo que además favoreció el crecimiento de brotes hasta 0.32 mm.
Esta respuesta coincide con lo referido por Güler et al. (2021), quienes destacan la eficacia de los agentes reductores como ácido ascórbico más ácido cítrico a una concentración de 100 y 40 mg L-1 neutralizaron fenoles y quinonas. También estos resultados son similares a los reportados por Restrepo-Osorio et al. (2018); García-Cabrera et al. (2025), quienes confirman que la oxidación fenólica de los tejidos constituye uno de los principales obstáculos para el establecimiento in vitro del aguacate.
En ‘Duke 7’, aunque la L-cisteína (50 mg L-¹) redujo la oxidación 17 % respecto al testigo, esto no se tradujo en mayor crecimiento, manteniéndose valores < 0.21 mm. Asimismo, el control presentó > 75% de oxidación, similar a la dosis baja de L-cisteína (25 mg L-¹).
Estas diferencias sugieren que la capacidad antioxidante endógena y la dinámica de fenoles son fuertemente dependientes del portainjerto, como ‘Duke 7’ que mostró una mayor tendencia a la oxidación que ‘Velvick’, coincidiendo con reportes previos que identifican a ‘Duke 7’ es uno de los portainjertos más susceptibles a la oxidación durante el establecimiento in vitro.
En contraste, materiales como ‘Velvick’, ‘Lula’ y algunos genotipos criollos presentan menores niveles de oxidación (García-Cabrera et al. 2025; Restrepo-Osorio et al., 2026). La elevada sensibilidad del aguacate al estrés oxidativo, atribuida al alto contenido fenólico, continúa siendo una de las principales barreras para su establecimiento in vitro.
En especies leñosas recalcitrantes, el control del pardeamiento suele lograrse con dosis bajas de antioxidantes; sin embargo, en aguacate se requieren estrategias combinadas, incluyendo etiolación reportada en aguacate Hass (Restrepo-Osorio et al., 2026), ya que esta reduce la síntesis de clorofila y la actividad fotosintética, lo que disminuye la generación de ROS (López-Galé et al., 2024).
Por otro lado, enzimas implicadas en la eliminación de ROS y los antioxidantes de bajo peso molecular, como el ácido ascórbico y el tocoferol, han mejorado su actividad tras las vibraciones ultrasónicas a los tejidos (Dobránszki et al., 2017; Pesti-Asbóth et al., 2022).
En los microápices con 400 µm de tamaño no se encontraron diferencias significativas entre portainjertos para contaminación bacteriana o fúngica (p≥ 0.05) (Figura 2), aunque ‘Duke 7’ presentó valores ligeramente mayores (8.33% fúngica; 11.67% bacteriana). Sin embargo, la oxidación severa fue absoluta, con cerca del 90% de oscurecimiento total (grado 3) antes de los 15 días en ambos portainjertos, lo que produjo un establecimiento nulo.

La elevada incidencia de oscurecimiento observada en los microápices sugiere una alta susceptibilidad al estrés oxidativo durante el establecimiento in vitro. Estudios previos en portainjertos de aguacate han reportado que la actividad de enzimas antioxidantes, como la peroxidasa (POD), participa en la neutralización de especies reactivas de oxígeno (ROS) y puede influir en la supervivencia de los explantes bajo condiciones de cultivo in vitro (García-Cabrera et al., 2025).
Sin embargo, la actividad antioxidante en los microápices de ‘Velvick’ y ‘Duke 7’ no fue evaluada en el presente estudio, por lo que los mecanismos fisiológicos asociados al oscurecimiento requieren investigación adicional.
Si bien el cultivo de meristemos es la herramienta más efectiva para eliminar patógenos sistémicos, su aplicación en aguacate requiere estrategias complementarias, tales como etiolación previa (Restrepo-Osorio et al., 2018; García-Cabrera et al., 2025), suplementación cálcica (Hiti-Bandaralage et al., 2017), atmósferas reducidas o el uso de antioxidantes de liberación lenta (Teixeira-Da Silva et al., 2020), debido a la alta propensión a la oxidación.
La eficiencia en el establecimiento in vitro de los portainjertos de aguacate estuvo determinada por la interacción entre la contaminación microbiana, la oxidación del explante y la respuesta específica de cada portainjerto. El protocolo químico secuencial asistido por ultrasonido permitió alcanzar el mayor establecimiento en ‘Velvick’, mientras que ‘Duke 7’ presentó limitaciones asociadas a una mayor contaminación bacteriana y oxidación.
El ácido ascórbico (800 mg L-¹) y la L-cisteína (50 mg L-¹) redujeron significativamente la oxidación en el portainjerto ‘Velvick’ pero tuvieron un efecto limitado en ‘Duke 7’. Bajo las condiciones de este estudio, el establecimiento de microápices de aproximadamente 400 µm fue nulo debido a la elevada oxidación del tejido.
El primer autor, agradece a SECIHTI por la beca de doctorado durante la realización de este proyecto.
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