Resumen:
Los nanotubos de carbono han emergido como nanoestimulantes
prometedores para mejorar la germinaciÛn y el desarrollo temprano en diversas especies
cultivadas, pero su efecto en plantas con metabolismo CAM, particularmente en el
gÈnero Agave, permanece inexplorado. A. salmiana Otto ex Salm-Dyck es una especie
de gran relevancia ecolÛgica, cultural y econÛmica en MÈxico, cuya propagaciÛn por
semilla enfrenta limitaciones asociadas a la baja germinaciÛn y al deterioro progresivo
durante el almacenamiento. En este estudio se evaluÛ el efecto de nanotubos de carbono
de pared m˙ltiple (MWCNT) sobre la germinaciÛn, el desarrollo inicial y la
supervivencia en invernadero de A. salmiana, considerando la interacciÛn con el tiempo
de almacenamiento de las semillas. Se utilizaron cuatro lotes con diferentes aÒos de
colecta (2015, 2016, 2022 y 2024). En una primera fase, semillas del lote m·s reciente
(2024) se expusieron a siete concentraciones de MWCNT (0, 25, 50, 75, 100, 125 y 150
mg L⁻¹) durante 24 y 48 h para seleccionar dosis representativas. En una segunda fase,
las concentraciones seleccionadas (50, 125 y 150 mg L⁻¹) se aplicaron a los cuatro lotes
durante 24 h, evalu·ndose germinaciÛn, longitud de hoja y raÌz, viabilidad (tetrazolio),
morfometrÌa, supervivencia y crecimiento en invernadero. Los resultados mostraron un
claro patrÛn dosis-dependiente: la concentración de 50 mg L⁻¹ incrementó
significativamente la germinaciÛn (hasta 88% en semillas recientes) y estimulÛ el
crecimiento de pl·ntulas, particularmente en longitud radicular. Concentraciones
superiores (125–150 mg L⁻¹) generaron respuestas contrastantes, promoviendo el
desarrollo radicular en algunos lotes, pero reduciendo la supervivencia en invernadero
en otros. El tiempo de almacenamiento resultÛ crÌtico: el lote de 2015 presentÛ
germinaciÛn y viabilidad casi nulas (<10%), mientras que los lotes de 2022 y 2024
alcanzaron porcentajes de germinaciÛn cercanos al 90% y supervivencia en invernadero
superior al 85%. Sorprendentemente, el lote de 2024, a pesar de presentar las semillas de
mayor tamaÒo y peso, mostrÛ baja viabilidad en la prueba de tetrazolio (14.7%),
indicando que la morfometrÌa no es un predictor fiable de la calidad fisiolÛgica. En
conjunto, estos resultados demuestran que los MWCNT pueden actuar como
bioestimulantes efectivos en A. salmiana cuando se aplican en concentraciones
moderadas (50 mg L⁻¹) sobre semillas con calidad fisiológica adecuada (<3 años de almacenamiento), pero su efecto se ve anulado o se torna inhibitorio en lotes con deterioro
avanzado o con dosis elevadas. Este estudio proporciona la primera evidencia sobre nano-bio-
interacciones en agaves y establece bases metodolÛgicas para incorporar nanotecnologÌa en
Descripción:
Carbon nanotubes have emerged as promising nanostimulants to enhance
germination and early development in various cultivated species, but their effect on plants with
CAM metabolism, particularly in the genus Agave, remains unexplored. A. salmiana Otto ex
Salm-Dyck is a species of great ecological, cultural, and economic relevance in Mexico, whose
seed propagation faces limitations associated with low germination and progressive deterioration
during storage. This study evaluated the effect of multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) on
germination, early development, and greenhouse survival of A. salmiana, considering the
interaction with seed storage time. Four seed lots with different collection years (2015, 2016,
2022, and 2024) were used. In the first phase, seeds from the most recent lot (2024) were exposed
to seven MWCNT concentrations (0, 25, 50, 75, 100, 125, and 150 mg L⁻¹) for 24 and 48 h to
select representative doses. In a second phase, the selected concentrations (50, 125, and 150 mg
L⁻¹) were applied to all four lots for 24 h, evaluating germination, leaf and root length, viability
(tetrazolium test), seed morphometry, survival, and greenhouse growth. Results showed a clear
dose-dependent pattern: the 50 mg L⁻¹ concentration significantly increased germination (up to
88% in recent seeds) and stimulated seedling growth, particularly in root length. Higher
concentrations (125–150 mg L⁻¹) generated contrasting responses, promoting root development
in some lots but reducing greenhouse survival in others. Storage time proved critical: the 2015
lot showed nearly null germination and viability (<10%), while the 2022 and 2024 lots achieved
germination percentages close to 90% and greenhouse survival above 85%. Surprisingly, the
2024 lot, despite having the largest and heaviest seeds, showed low viability in the tetrazolium
test (14.7%), indicating that morphometry is not a reliable predictor of physiological quality.
Together, these results demonstrate that MWCNT can act as effective biostimulants in A.
salmiana when applied at moderate concentrations (50 mg L⁻¹) to seeds with adequate
physiological quality (<3 years of storage), but their effect is nullified or becomes inhibitory in
lots with advanced deterioration or at high doses. This study provides the first evidence of nano-
bio-interactions in agaves and establishes methodological bases for incorporating
nanotechnology into propagation and germplasm conservation programs for species with CAM metabolism.