Maestría en Ciencias en Biotecnología Agrícola
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Objetivo: Formar profesionales de nivel posgrado en el conocimiento de las principales herramientas biotecnológicas y sus aplicaciones en el sector agrícola como alternativas para generar programas y proyectos que permitan incrementar la productividad y la calidad de los productos agrícolas.
Líneas de investigación:- Ingeniería genética de plantas
- Recursos genéticos
- Mejoramiento genético asistido
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ItemEmbriogénesis somática in vitro en palma de soyamiche [Cryosophila nana (Kunth) Blume ex Salomon](Universidad Autónoma Chapingo, 2024-02)Cryosophila nana (Kunth) Blume ex Salomon, es una palma endémica de México, con importancia cultural, económica y medicinal. Sin embargo, debido a la sobreexplotación y destrucción de su hábitat, se encuentra en riesgo. Además, muchas especies de palmas presentan problemas de propagación convencional. Por lo que, se exploró la obtención y multiplicación de plantas a través de la embriogénesis somática in vitro lo anterior, permitiría su rescate, conservación y propagación. Para la palma de soyamiche, se estableció un protocolo de propagación in vitro, considerando, además, que para esta especie no existen antecedentes reportados. Se utilizaron como explantes embriones cigóticos inmaduros. El TDZ con 5.0 mg L -1 , resultó ser efectivo en la promoción de callos embriogénicos. Para la formación de embriones se requiere de una combinación baja de auxinas y citocininas, por otra parte, la maduración de embriones somáticos y posterior conversión a plántulas se presentó con 1.0 mg L-1 de 2,4-D. También, se realizó el análisis histológico para la descripción anatómica de los embriones somáticos, así como las características físicas de los callos embriogénicos, observando tres zonas diferentes compuestas por distintos tipos de células. Mientras que, las estructuras de tipo globular se presentaron con o sin suspensores. Se diferenciaron, embriones somáticos en su fase torpedo, con características bipolares y embriones con primordios foliares, con la combinación de los reguladores del crecimiento empleados. Finalmente, se establecieron las condiciones in vitro para la obtención y propagación de plantas vía embriogénesis somática indirecta, además de que se corroboró dicho proceso analizando la histología anatómica de los embriones somáticos obtenidos.
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ItemDiagnóstico fitosanitario, establecimiento y multiplicación in vitro de agave tobalá (Agave potatorum Zucc.)(Universidad Autónoma Chapingo, 2023-06)El agave tobalá (Agave potatorum Zucc.) es una especie con potencial comercial debido a la gran demanda para la elaboración del mezcal. Una alternativa para la producción masiva de plantas de alta calidad es el cultivo in vitro. Un esquema completo de micropropagación requiere del conocimiento sobre el estado fitosanitario del cultivo. No se han reportado estudios de diagnóstico de fitopatógenos en A. potatorum, sin embargo, se han observado síntomas de posibles enfermedades. El objetivo de este estudio fue desarrollar un protocolo eficiente de establecimiento y multiplicación in vitro de A. potatorum. que permita la obtención de material vegetal libre de patógenos. Se realizó la colecta de plantas enfermas de dos y tres años en San Antonio, Huitepec, Oaxaca. El material vegetal se resguardó en la Universidad Autónoma Chapingo. Se eligieron plantas al azar para el aislamiento y purificación de cepas de hongos. A partir de la misma colecta, se tomaron plantas para obtener regiones explantes que fueron establecidos in vitro con la aplicación de tratamientos de desinfección. Se utilizaron tres dosis de BA y AIB en la etapa de multiplicación in vitro. Mediante los postulados de Kotch y la reacción en cadena de la polimerasa se identificaron Fusarium solani, Fusarium incarnatum, Dothideales sp., Pyronemataceae sp. 1 MJ12 y Fusarium equiseti. Se observó que la aplicación de productos: Hipoclorito de sodio, Tecto 60 y Bunsan 1129, tiene un efecto positivo en la supervivencia de explantes. La región con mayor supervivencia de explantes fue la región proximal, mientras que la región que generó más brotes fue la región basal con 13.15 brotes/explante, seguida de la región proximal con 12.35 brotes/explante. La técnica de PCR permitió la identificación de patógenos en A. potatorum. Las diferentes regiones influyeron en la respuesta in vitro durante la etapa de multiplicación. La aplicación 3 mg L -1 de BAP y 1 mg L-1 de AIB fue efectiva para la multiplicación de brotes.
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ItemInducción in vitro de brotes y callos en aguacate (Persea americana Mill.)(Universidad Autónoma Chapingo, 2023-06)Los principales cultivares de aguacate (Persea americana Mill.) que se comercializan hoy en día son resultado de los esfuerzos de mejoramiento genético convencional que se vienen realizando desde los años 50, el cual es un proceso largo y laborioso. La biotecnología moderna y el cultivo in vitro son herramientas clave para el mejoramiento genético de las especies cuyo éxito recae en el desarrollo de protocolos de regeneración eficientes, ya sea por organogénesis o por embriogénesis somática. Sin embargo, a pesar de que durante los últimos 50 años se vienen realizando esfuerzos por estandarizar estos protocolos en aguacate, existen todavía bastantes limitaciones para el establecimiento in vitro de la especie. Dentro de estas destacan la amplia diversidad de respuestas morfogénicas que son dependientes del genotipo y que obligan a la estandarización de protocolos específicos para cada variedad; además de las bajas tasas de regeneración de plantas completas que se han obtenido hasta ahora, tanto por embriogénesis somática (utilizando embriones cigóticos inmaduros) como por organogénesis (a partir de yemas axilares), lo que a su vez ha limitado el desarrollo de protocolos de transformación genética para estudios de mejoramiento genético ya que dependen de un sistema de regeneración in vitro eficiente. Con el presente estudio se pretende contribuir al desarrollo de protocolos de regeneración y transformación genética en aguacate. Las plantas madre utilizadas inicialmente como fuente deexplantes fueron árboles adultos cvs. Duke 7 y Hass; sin embargo, se presentaron severos problemas de contaminación y necrosamiento que limitaron el establecimiento in vitro de los explantes. Por lo tanto, se optó por utilizar plantas jóvenes de Duke 7 y var. drymifolia, lo cual permitió establecer un protocolo de desinfección eficiente con un promedio de viabilidad de los explantes del 90 %. Se realizaron diferentes experimentos para la inducción de respuestas morfogénicas. La inducción de callos se evaluó utilizando 0.1 y 0.2 mg/L de picloram; ambos tratamientos generaron callo, sin embargo, el nivel de inducción fue superior con 0.1mg/L, mientras que con 0.2 mg/L se obtuvo un mayor porcentaje de explantes con callo. En cuanto a la inducción de brotes, se logró una inducción del 68 % con una longitud promedio de 1.5 cm a los 45 días de cultivo, aunque no se observó multiplicación de brotes en la var. drymifolia. En el caso de ‘Duke 7’ las respuestas morfogénicas fueron bastante reducidas a pesar de utilizar plantas etioladas. De igual manera, el establecimiento de embriones cigóticos obtenidos de frutos inmaduros de las variedades Hass, Thomas y var. drymifolia en un medio de inducción y mantenimiento de embriones suplementado con 0.2 mg/L de picloram resultó en una abundante formación de callo, aunque no se desarrollaron estructuras embrionarias. También se realizó un ensayo preliminar de agroinfección mediante sonicación y vacío utilizando el vector binario p35GUSint en explantes nodales de la variedad Duke 7, en donde a los 17 días del cultivo inicial y 6 días de co-cultivo con la cepa EHA105, se observaron niveles claramente visibles de expresión del gen GUSint.
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ItemCaracterización morfológica y molecular de 47 accesiones de alcatraz (Zantedeschia aethiopica (L.) Spreng)(Universidad Autónoma Chapingo, 2023-05)El alcatraz o cala es una planta ornamental originaria del sur de África. En México, se cultiva principalmente el blanco o criollo y actualmente se cuenta con tres variedades de alcatraz (Zantedeschia aethiopica (L) K. Spreng) generadas como flor de corte que representa un alto valor comercial en las zonas rurales de México. El presente trabajo tuvo como objetivos la caracterización morfológica y molecular de 47 accesiones de alcatraz provenientes de las localidades de La Perla, Tuzantla y Elotepec pertenecientes al estado de Veracruz y el sitio de Chapingo, del municipio de Texcoco, Estado de México. La caracterización morfológica se llevó a cabo mediante la evaluación in situ de 40 caracteres morfológicos establecidos en la “Guía Técnica para la Descripción Varietal de la Cala” del SNICS. Los resultados obtenidos en las variables cuantitativas fueron comparados mediante análisis multivariado, en el cual los valores propios indicaron que la mayoría de los rasgos cuantitativos relacionados con longitud y anchura del limbo, altura y longitud de la espata, longitud del peciolo y altura de la planta, contribuyeron en mayor medida a la diversidad total del germoplasma, mientras que en el caso de las variables cualitativas aquéllas relacionadas con el color de la espata, el espádice y los tallos contribuyeron en mayor grado a la variabilidad observada. Los marcadores morfológicos detectaron diversidad genética entre UBC´s y las diferenciaron mediante un análisis de conglomerados por dendrograma con el programa SAS/ STAT® versión 9.4. La caracterización molecular se llevó a cabo por medio de la amplificación del ADN mediante PCR con el uso de 22 marcadores tipo ISSR, obteniendo un polimorfismo general de 83.51 %. El análisis de varianza molecular (AMOVA) (P < 0.0001) reveló la presencia de un grado significativo de variabilidad genética, en su mayoría compartimentada dentro poblaciones de accesiones y un índice de información de Shannon-Weaver (I) con un valor general de I=0.69 entre las cuatro poblaciones colectadas y analizados usando el software InfoGen®. Los resultados obtenidos indican que los marcadores moleculares ISSR son adecuados para identificar variación intraespecífica en Z. aethiopica. El iniciador ISSR2 aportó el mayor contenido de información polimórfica por lo que resultó ser el más adecuado para la identificación de genotipos.
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ItemCalidad nutricional y nutracéutica de los microgreens en función de luz led suplementaria(Universidad Autónoma Chapingo, 2023-05)El efecto de la luz LED en plantas en etapas maduras ha sido estudiado reiteradamente; sin embargo, en microgreens todavía es limitado y se desconoce el impacto en su composición fitoquímica. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de la luz LED suplementaria en la calidad nutricional y nutracéutica de microgreens de dos especies vegetales: chía (Salvia hispanica) y amaranto (Amaranthus hypochondriacus L) bajo condiciones de invernadero. Se les aplicó un tratamiento sin luz y tres tratamientos de luz LED suplementaria proporcionada por lámparas de luz blanca y luz azul, ubicadas a una altura de 30-45 cm de las plantas con una intensidad lumínica de 4000-4200 luxes, mientras que la luz roja a una altura de 10 cm emitió una intensidad lumínica de 1000-1100 luxes, con un fotoperiodo de 20 h en los tratamientos con luz LED y 12 h en el testigo. Se evaluaron 26 variables divididas en características morfológicas, composición nutricional y nutracéutica. Los resultados mostraron que los microgreens de chía sobresalieron en la composición nutracéutica, mientras que los microgreens de amaranto en la nutricional; respecto a los tratamientos con luz, destaca la luz blanca porque aumentaron los contenidos de Ca, K, Mg, Mn, P, Zn, carbohidratos y calorías (variables nutricionales); por otro lado, la luz azul maximizó la síntesis de los compuestos fenólicos, flavonoides, clorofila B y la actividad antioxidante (variables nutracéuticas), mientras que los tratamientos con luz roja y sin luz tuvieron efecto poco relevantes. Se concluyó que la luz suplementaria provista por LEDs causó cambios en el metabolismo primario y secundario de los microgreens en chía y en amaranto debido a la variación de los metabolitos evaluados. El presente estudio contribuirá con información de los atributos nutricionales y nutracéuticos de microgreens de estas especies con la finalidad de promover su producción y consumo.