Laboratorio de Biotecnología Vegetal de la Unpa
Por Dioreleytte Valis
Tuxtepec, Oaxaca. 26 de julio de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Persiguiendo el propósito de desarrollar aplicaciones para los sectores agrícola, farmacéutico y ambiental a partir de plantas, en 2012 la Universidad del Papaloapan (Unpa) campus Tuxtepec instauró el Laboratorio de Biotecnología Vegetal, el cual es dirigido por el doctor Julián Mario Peña Castro y la doctora Blanca Estela Barrera Figueroa, ambos profesores de la maestría en biotecnología.
En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Julián Peña, miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), explicó que actualmente realizan en el laboratorio el estudio elemental de la biología molecular de plantas ante la respuesta a estreses abióticos, con el objetivo de realizar el mejoramiento de ciertas especies que puedan ser utilizadas para la alimentación, forraje y como biomasa para combustible.
Plantas resistentes a desastres naturales
Durante el primer Encuentro de Biotecnología organizado por la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería delegación Oaxaca (SMBBO), el doctor Julián Peña presentó la conferencia Avances en el conocimiento de la respuesta vegetal ante el estrés por inundación, en donde explicó cómo dicha disciplina científica puede modificar las características de ciertas especies vegetales para hacerlas resistentes ante escenarios como lluvia, huracanes, frentes fríos y sequías.
Cuando las plantas enfrentan inundaciones, experimentan varios cambios en su metabolismo, es decir un cambio molecular intenso que modifica sus características habituales. Es importante conocer que dentro del agua la difusión de oxígeno (O2) es diez mil veces menor, motivo por el cual algunas plantas sufren de hipoxia, que se define como la falta de oxígeno. El investigador detalló que algunas especies logran adaptarse a la hipoxia, ejemplo de ello son las habitantes en manglares y pantanos; sin embargo, las plantas de interés alimenticio como el trigo y el maíz no poseen estas características.
El propósito de las investigaciones realizadas en el Laboratorio de Biotecnología Vegetal es el desarrollo de plantas de cultivo tolerantes a la inundación, lo cual no solo favorecería la región. La doctora Blanca Barrera explicó que trabajan en el estudio de variedades vegetales profundizando en la diversidad genética de planta, lo cual puede traducirse como un banco genético de variedades contrastantes. La razón para contar con un banco genético de variedades de una especie reside en conocer las características de una especie que pudieran favorecer a otra, y de esta forma desarrollar una planta con las características deseadas.
“Puedes tener las características deseadas de una planta que quizá no sea atractiva comercialmente pero posea resistencia, y transferirlas a una de uso comercial. Este esquema de trabajo se puede utilizar en cualquier planta”, expresó el doctor Julián Peña.
Apoyo Conacyt
Actualmente, los alumnos e investigadores del área de Biotecnología de la Unpa trabajan con una especie denominada Brachypodium distachyon, una planta monocotiledónea con gran diversidad genética. Esta especie vegetal parecida al pasto posee una estructura similar a las plantas de trigo, cebada y maíz, por lo que su estudio contribuirá a su futura caracterización.
Julian Mario Peña Castro y Blanca Estela Barrera.“Se puede trabajar con cualquier planta, depende de dónde se obtiene la información, por ejemplo en el caso de plantas dicotiledóneas solo se pueden caracterizar entre las mismas, como es el caso del jitomate, aguacate, chile y papa, o bien las monocotiledóneas como la caña y el trigo”, explicó la doctora Blanca Barrera.
En 2011, se conoció la secuencia del genoma del Brachypodium distachyon, por lo que el investigador Julián Peña se mostró interesado en utilizarla como objeto de estudio, debido a que es pariente genético de las monocotiledóneas más comunes como el maíz, trigo, cebada y caña, las cuales son plantas de interés agrícola. Los cromosomas entre unas y otras básicamente cuentan con los mismos componentes.
El financiamiento para este proyecto está a cargo del programa Ciencia Básica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y el Programa para el Desarrollo Profesional Docente (Prodep), gracias a los cuales es posible que se continúe con estas líneas de investigación.
| Las plantas terrestres se dividen en dos grandes grupos: monocotiledóneas y dicotiledóneas. Estos términos hacen referencia al cotiledón, la cual es la primera hoja que brota de la semilla; en algunos casos nace solo una, es decir se trata de una planta monocotiledónea, por otra parte, si son dos hojas las que germinan, se trata de una planta dicotiledónea. Esta característica tiene gran impacto en la arquitectura de la planta y en la organización de su genoma. |
Durante la conferencia realizada por el doctor Julián Peña Castro en el marco del primer Encuentro de Biotecnología celebrado por la SMBBO, manifestó que es importante realizar estudios sobre plantas de interés alimenticio, pues la caracterización es el camino para que sean resistentes a eventos naturales.
Según datos de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa), los desastres naturales generan un gran impacto en el sector agrícola con la pérdida de hectáreas sembradas, los datos más recientes pertenecen al año 2014 en donde se observa que por motivo de sequía se perdió 89 por ciento de la siembra, mientras que 17 por ciento, por huracanes y uno por ciento, por heladas en el país.
El ancestro del maíz
Otra investigación que toma forma en el Laboratorio de Biotecnología Vegetal de la Unpa es la del estudio del maíz y su ancestro genético: el teocintle. La doctora Blanca Barrera explicó que el propósito de dicha investigación es encontrar elementos genéticos en el teocintle que contrasten con el maíz actual, para reactivar o transferir las características deseadas.
Para este proyecto se cuenta con el apoyo de Conacyt y University of California Institute for Mexico and the United States (UC MEXUS). El teocintle es una planta cuyos granos no son comestibles; sin embargo, muestra resistencia a estreses ambientales (inundaciones y sequías), por lo que es posible transferir estas características a su pariente genético, el maíz.
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Dr. Julián Peña Castro Dra. Blanca Barrera Figueroa |
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