CUERPO ACADEMICO
Ecología y Manejo de la Biodiversidad (CA-UVER-173) Consolidado.
Línea de Generación y Aplicación del Conocimiento
BIOTECNOLOGÍA Y ECOLOGÍA DE ORGANISMOS SIMBIÓTICOS
http://www.uv.mx/inbioteca/academicos/cauver173/bmgeif/
Durante mucho tiempo la simbiosis fue considerada una excepción, una curiosidad en los márgenes de la biología, sin embargo, actualmente se sabe que el mundo es simbiótico, la simbiosis está en todas partes y es una de las principales características de los sistemas biológicos que entre otras cosas ha permitido su evolución y adaptación. Un ejemplo abundante y evidente de simbiosis lo podemos encontrar en el reino vegetal. Las plantas dependen de su microbiota asociada para realizar con éxito muchas de sus actividades fisiológicas cruciales.
Entre los microorganismos simbióticamente asociados a las plantas, destacan los Hongos Micorrízicos, los cuales están presentes prácticamente en cada planta del planeta y juegan un papel clave en el ciclo de nutrientes y la salud vegetal debido a su capacidad para mejorar la nutrición mineral de las plantas. También se sabe que las interacciones simbióticas planta-microorganismo son determinantes para la supervivencia de plántulas en los ecosistemas y se ha comprobado que incrementan el fitness de las plantas asociadas. Como consecuencia los hongos micorrízicos favorecen la productividad vegetal en los agroecosistemas.
Esta línea de investigación integra diferentes herramientas y conocimientos de la biotecnología y la ecología para estudiar las interacciones simbióticas planta-microorganismo. Se realizan estudios de comunidades de organismos simbióticos y se da seguimiento a especies de interés para la conservación de ecosistemas o el manejo en agroecosistemas. Los resultados de esta línea de investigación buscan favorecer el desarrollo de estrategias de reintroducción, conservación o manejo de especies simbióticas. El conocimiento generado sirve de base para desarrollar paquetes biotecnológicos que incluyan la propagación masiva y en corto tiempo de organismos simbióticos.
OBJETIVOS:
- Realizar estudios de poblaciones y comunidades de organismos simbióticos asociados a plantas en ecosistemas y agroecosistemas.
- Desarrollar protocolos para el establecimiento y multiplicación in vitro de especies de organismos simbióticos.
- Estudiar genes relacionados con procesos morfogénicos in vitro en plantas y hongos, así como genes involucrados en el establecimiento de la interacción simbiótica.
Proyectos de Investigación Científica:
Cultivo in vitro de Agave salmiana (agave pulquero) y estudio de sus interacciones micorrízicas En proceso.
Proyecto en colaboración con los académicos Dr. Sergio Martínez Hernández y Dr. Angel I. Ortiz Ceballos, ambos miembros del CA-UVER-173 «Ecología y manejo de la biodiversidad», el Dr. Luis A. Lara-Pérez de INBIOTECA, la Dra. Laura Yesenia Solís Ramos de la Escuela de Biología de la Universidad de Costa Rica, el Dr. Luis Alfonso Sáenz Carbonell y sus colaboradores M.C. Iván I. Córdova Lara y M.C. Carlos A. Puch Hau de la Unidad de Biotecnología del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY).
El uso potencial del agave como materia prima para la generación de bioetanol ha despertado gran interés (Smith, 2008, Borland y col., 2009, Davis y col., 2011). Son plantas xerófitas con metabolismo CAM, que se caracteriza por hacer un uso eficiente de agua por sus bajos niveles de evapotranspiración. Las plantas CAM tienen productividad similar a plantas tipo C3 y C4, pero solo utilizan un 20% del agua (Nobel, 1994). Los agaves además presentan un alto contenido de compuestos lignocelulósicos (68% celulosa y sólo del 3-15% lignina), así como la capacidad de acumular en sus tejidos una gran cantidad de carbohidratos solubles (Borland y col., 2009; García y Rangel, 2009). En algunas regiones de México, las plantaciones de algunas especies de agave (A. tequilana) han aumentado y mejorado, pero otras han sufrido diversas practicas dañinas que las ubica al borde de la extinción, como ha ocurrido con especies pulqueras tales como A. salmiana, A. americana y A. mapisaga. Por otro lado, éstas especies presentan una propagación natural lenta y deficiente que no favorece su aprovechamiento, también se ha reportado pérdida de variabilidad genética, y la presencia de enfermedades causadas por micoorganismos patógenos. Por tanto, si se desea aprovechar los agaves pulqueros es fundamental contar con un sistema eficiente de propagación y conocer los principales patógenos que afectan este cultivo y que podrían conventirse en un problema sanitario al comenzar los aprovechamientos de estas especies. Este trabajo busca establecer un protocolo eficiente para la micropropagación de A. salmiana y hacer un reconocimiento de los microorganismos patógenos que conviven con las plantas en la región poblano-veracruzana esperando contribuir para fundamentar el futuro manejo de la especie en la región.
Estudios sobre la interacción micorrízica en Vanilla planifolia – Vainilla (Fondo PROMEP – Formación de Redes, México) En proceso.
Proyecto en colaboración con la Dra. Laura Yesenia Solís Ramos de la Escuela de Biología de la Universidad de Costa Rica, el Dr. Luis Alfonso Sáenz Carbonell y sus colaboradores M.C. Iván I. Córdova Lara y M.C. Carlos A. Puch Hau de la Unidad de Biotecnología del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY). Por INBIOTECA participan los académicos Dr. Antonio Andrade Torres, Dr. Angel I. Ortiz Ceballos y Dr. Luis A. Lara-Pérez, miembros del CA-UVER-173 «Ecología y manejo de la biodiversidad», quienes trabajan en el estudio y caracterización molecular de consorcios micorrízicos aislados de raíces y de la rizósfera de vainilla, así como en evaluar la influencia de las lombrices de tierra y enmiendas orgánicas en la producción intensiva de esquejes de vainilla.
En otras actividades contempladas en este proyecto de RED financiado por el PROMEP participan los académicos Dr. Juan Carlos Noa Carrazana, Dra. Norma Flores Estévez, Dra. Lourdes Iglesias Andreu y Dr. Mauricio Luna Rodríguez del cuerpo académico UV-CA-234 «Biotecnología Aplicada a la Ecología y Sanidad Vegetal», así como los académicos Dra. Sara Luz Nahuat Dzib, Dr. Carlos Francisco Reyes Sosa, Dr. Luis Alfonso Rodríguez Gil y Dr. José Luis Giorgana Figueroa todos adscritos al ITMER-CA-3 Biotecnología y Uso Sustentable de Recursos Naturales, del Instituto Tecnológico de Mérida.
Estudios sobre la simbiosis micorrízica en bosque de Abies religiosa – Abeto, oyamel (Fondo PRoduce-Veracruz, Fondo CONACYT, México) En proceso.
Proyecto de investigación iniciado en 2002 en el cual se ha tenido colaboración con diferentes colegas entre los cuales se puede mencionar al Dr. Lazaro R. Sánchez, Dr. Angel Ortiz Ceballos, Dr. Juan Carlos Noa Carrazana y el Dr. Luis A. Lara-Pérez del INBIOTECA. El M.C. Iván Oros-Ortega de la Universidad Tecnológica de Gutiérrez Zamora. La Dra. Laura Yesenia Solís Ramos de la Escuela de Biología de la Universidad de Costa Rica. El Dr. Víctor M. Bandala Muñoz del INECOL.
Abies religiosa (abeto) se distribuye en México en altitudes de 2000 a 3600 m, forma bosques monoespecíficos que brindan servicios ambientales (captura de carbono y agua). Las ramas y árboles jóvenes son usados como árbol de navidad y los árboles maduros son un recurso maderable. En otras especies de Abies se ha observado que hay alta diversidad de especies de hongos ectomicorrízicos asociados. Este trabajo describe y analiza la composición y estructura de la comunidad de hongos micorrízico arbusculares y hongos ectomicorrízicos, con base al estudio morfológico y molecular (ITS del ADNr) de los morfotipos encontrados en un gradiente altitudinal. Se han registrado morfotipos ectomicorrízicos y esporas de hongos micorrízico arbusculares asociados a las raíces secundarias de A. religiosa. Se identificó a Cenoccocum geophilum Fr., y se tienen descripciones morfoanatómicas de los demás morfotipos, también se están realizando los estudios moleculares para comparar en GeneBank. Se observó que la riqueza, diversidad y estructura de la comunidad de morfotipos encontrados en A. religiosa cambia a lo largo del gradiente altitudinal. Este patrón puede estar relacionado con los niveles de nutrimentos y la disponibilidad de compuestos de carbono, los cuales se modifican a lo largo de tal gradiente.
Estudios sobre la simbiosis micorrízica en Cedrela odorata L. – Cedro rojo (Fondo PROMEP, México y Fondo de la Universidad de Costa Rica) En proceso.
Proyecto de investigación en colaboración con la Dra. Laura Yesenia Solís Ramos de la Escuela de Biología de la Universidad de Costa Rica. El M.C. Iván Oros-Ortega de la Universidad Tecnológica de Gutiérrez Zamora. El Dr. Luis A. Lara-Pérez.
