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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ItemCallogénesis in vitro y analísis fitoquímico de Heimia Salicifolia (Kunth) link(Universidad Autónoma Chapingo, 2024-05)Heimia salicifolia es una especie de importancia medicinal prehispánico en la cultura azteca, reivindicándola como una especie con potencial farmacéutico relevante que aún no ha sido elucidado en su totalidad. Cualidades específicas de la planta dificultan su identificación silvestre, requiriendo establecer protocolos in vitro para su estudio continuo a gran escala que permita la evaluación de posibles rutas de síntesis específicas acorde al metabolito de interés, entre los que se involucra la micropropagación y desdiferenciación con el objetivo del presente estudio fue el análisis de metabolitos secundarios disponibles en Heimia salicifolia que podrían funcionar de herramienta para la elucidación de efectos psicoactivos y farmacológicos. Se colectaron semillas y material vegetal silvestre de San Cristóbal de las Casas, Chiapas para comparar la productividad de plantas a partir de semillas de origen silvestre y de cultivar provenientes de Estados Unidos con la finalidad de comparar procesos de germinación, sobrevivencia y la definición de un protocolo de callogénesis con la finalidad de mantener y proveer de tejidos específicos para análisis del material vegetal. En la etapa de germinación se comparó el origen de las semillas, mientras que la callogénesis fue analizada a partir de concentraciones distintas de BA, KIN, 2ip y ANA, concluyendo que en estas etapas in vitro las semillas de cultivar permiten una mejor obtención de material vegetal y la callogénesis optima es obtenida a partir de 1.5mg/L-1 de 2ip, KIN, BAP y 3 mg/L-1 de ANA en medio MS al 100%.El estudio fitoquímico, define que tanto el uso de hexano como de metanol, permite la cuantificación básica de los metabolitos secundarios, permitiendo la cuantificación de alcaloides, taninos, fenoles y terpenos en porcentajes cercanos al blanco empleado para su detección siendo indiferente el método de separación por maceración o uso de soxhlet.
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ItemFitotoxicidad y actividad alelopática de extractos de noni (Morinda citrifolia L.)(Universidad Autónoma Chapingo, 2024-05)El uso indiscriminado de herbicidas sintéticos ha generado problemas de contaminación en suelo, atmósfera y agua. Como una alternativa sostenible, se ha considerado el uso de bioherbicidas, constituidos principalmente por sustancias naturales que se pueden obtener a partir de extractos vegetales que contienen sustancias fitotóxicas, con actividad alelopática, y podrían ofrecer una solución más amigable con el medio ambiente. La presente investigación consistió en evaluar extractos de semilla, fruto y hoja de la planta de noni (Morinda citrifolia L.) sobre la germinación de semillas de lechuga (Lactuca sativa L.) y amaranto (Amaranthus spp.). Aunque el noni se ha utilizado ampliamente por sus propiedades medicinales e industriales, se carece de información de su actividad fitotóxica y alelopática, por lo que se obtuvieron extractos que se identificaron de manera cualitativa por cromatografía en capa fina, tales como flavonoides, alcaloides, compuestos volátiles y terpenos. Los extractos que ocasionaron mayor inhibición de la germinación en las semillas de lechuga fueron los de acetato de etilo (2 y 3 %) y hexano (1, 2 y 3 %) ambos generados del fruto. El mismo efecto fitotóxico se presentó en las semillas de amaranto con los extractos de acetato de etilo y hexánico desde las concentraciones menores (0.5, 1, 2 y 3 %). Las semillas de lechuga y amaranto que lograron germinar con el extracto metanólico, desarrollaron radícula y tallos anormales. En la evaluación de la actividad alelopática, el extracto hexánico de fruto ocasionó 27 y 25 % de germinación en las semillas de lechuga y de amaranto, respectivamente, con afectaciones en el desarrollo de raíz y tallo. Estos resultados sugieren que los extractos de noni podrían ofrecer un potencial importante como componentes de bioherbicidas.
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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.