Centro de Investigación en Biotecnología (CEIB)

Laboratorio de Fisiología Molecular de Plantas

Laboratorio de Fisiología Molecular de Plantas

 

Área de Estudio

En este laboratorio estudiamos los mecanismos moleculares, bioquímicos y fisiológicos de la adaptación y respuesta de las plantas al estrés abiótico. El análisis cubre tanto la transducción de la señal,  los factores de transcripción involucrados, así como la caracterización de la biosíntesis de osmoprotectores, y el uso de los genes respectivos para mejorar la tolerancia a la sequía, salinidad y temperaturas extremas en los cultivos.

Ámbito de trabajo

La escasez de agua es el problema más grave que enfrenta la agricultura en el mundo, como también en México, donde las zonas áridas y semiáridas constituyen más de la mitad del territorio nacional. El 80 por ciento de los agricultores mexicanos depende de las lluvias para irrigar y cada día se agrava esta situación debido al cambio climático. Durante los últimos 15 años, hemos estado trabajando en el tema de la tolerancia a la sequía en las plantas, particularmente en el aislamiento y caracterización funcional de genes de diferentes especies de plantas que confieren tolerancia a la sequía.

Nuestras investigaciones abarcan tanto aspectos básicos de la adaptación de las plantas ante el estrés hídrico como la aplicación de dicho conocimiento en el mejoramiento de la tolerancia a la sequía en los cultivos. En fecha reciente, se obtuvieron plantas de frijol y maíz tolerante a la sequía al inocular con bacterias que acumulan trehalosa, además; los cultivos tienen un aumento significativo en la biomasa vegetativa y en el rendimiento de grano. Esto es de gran relevancia ya que el aumento exponencial en la población humana requiere de una producción cada vez mayor de alimentos.

En unos años se espera contar también con maíz y frijol transgénico con las propiedades antes señaladas, el cual será de gran ayuda para la agricultura en nuestro país. También hemos desarrollado el uso del gen de la trehalosa 6-fosfato sintasa como marcador de selección para obtener plantas transgénicas, evitando así, el uso de genes de resistencia a antibióticos u herbicidas. Además, estamos trabajando en el desarrollo de un proceso para la producción de trehalosa que abarate su precio, ya que éste disacárido es un conservador natural de alimentos que permite preservar no solo organismos o células como la levadura, sino también enzimas, vacunas y alimentos en estado deshidratado a temperatura ambiente durante meses o años sin que pierdan las propiedades de olor, sabor, textura y color al ser rehidratados de nuevo; por lo que existe gran interés de la industria farmacéutica y alimentaria en usar la trehalosa para almacenar sus productos en estado deshidratado con el consecuente ahorro en congelamiento.

Líneas de generación del conocimiento

  • Mejoramiento de la tolerancia al estrés biótico y abiótico en plantas y microorganismos
  • Mejoramiento de la tolerancia al estrés abiótico
  • Obtención de plantas mejoradas para la generación de biocombustibles
  • Obtención de plantas capaces de fitoremediar suelos contaminados con xenobióticos

 

Integrantes del laboratorio

Dr. Ramón Suárez Rodríguez rsuarez@uaem.mx

Profesor-Investigador Titular B, responsable

Dr. José Augusto Ramírez Trujillo augusto.ramirez@uaem.mx

Investigador Asociado C

M. C. Nancy Sofía Hernández Bueno nancy.hernandez@uaem.mx

Técnico académico

 

Estudiante de:

Tania Belem Álvarez Gómez

Doctorado en Ciencias Naturales

Jesica Pacheco Mendoza

Maestría en Biotecnología

María Guadalupe Castillo Texta

Tesista licenciatura (FCB)

Yael Hernández Guadarrama

Tesista licenciatura (FCB)

Julio César Salinas Ocampo

Tesista licenciatura (FCB)

 

Proyectos

  • Metabolismo de la trehalosa en plantas y microorganismos y su función en la tolerancia el estrés abiótico.
  • Caracterización de mutantes de Arabidopsis insensibles a trehalosa.
  • Producción de proteínas de interés biotecnológico en plantas.

Publicaciones

  • Julia E. García, Guillermo Maroniche, Cecilia Creus, Ramón Suárez-Rodríguez, José Augusto Ramirez-Trujillo, María D. Groppa (2017). In vitro PGPR properties and osmotic tolerance of different Azospirillum native strains and their effects on growth of maize under drought stress. Microbiological Research 202: 21-29.
  • Eva V Alquisira-Ramírez; Víctor  M Hernández-Velázquez; Andrés Alvear-García; Iván Arenas-Sosa; Ramón Suárez-Rodríguez (2017). Effects of Bacillus thuringiensis strains virulent to Varroa destructor on larvae and adults of Apis mellifera. Ecotoxicology and Environmental Safety 142:69-78.
  • Mary Carmen Torres-Quintero, Iván Arenas-Sosa, Víctor Manuel Hernández-Velázquez, Ramón Suárez-Rodríguez and Guadalupe Peña-Chora (2016). Characterization of Bacillus thuringiensis (Bacillaceae) Strains Pathogenic to Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae). Florida Entomologist 99(4):639-643
  • Solís Pérez Ofelia, Castillo Gutiérrez Antonio, Peña Chora Guadalupe; Alvear García Andrés; Serrano Morales Miguel Mizraim; Suárez Rodríguez Ramón; Hernández Velázquez Víctor Manuel (2016). Pathogenicity, Virulence and the Interaction of Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana against Phyllophaga vetula (Coleoptera: Melolonthidae). Journal of Pure and Applied Microbiology 10(4):2607-2612.
  • Bertrand, B., Trejo-Hernández, M.R., Morales-Guzmán, D., Guadarrama, L.C., Suárez Rodríguez, R., Martínez-Morales, F. (2016) Functional expression, production and biochemical characterization of a laccase using yeast surface display technology. Fungal Biology 120(12):1609-1622 doi: 10.1016/j.funbio.2016.08.009.
  • A. Campos-Martínez, M.G. Velazquez-del Valle, H.E. Flores-Moctezuma, R. Suarez-Rodríguez, J.A. Ramírez-Trujillo, A.N. Hernández-Lauzardo (2016). Antagonistic yeasts with potential to control Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc. and Colletotrichum acutatum J.H. Simmonds on avocado fruits. Crop Protection 89: 101-104.
  • Hermes Rebolloza Hernández, Antonio Castillo Gutiérrez, Vicente Emilio Carapia Ruíz, María Andrade Rodríguez, Oscar Gabriel Villegas Torres, María Eugenia Núñez Valdés, Ramón Suárez Rodríguez y Francisco Perdomo Roldán (2016). Estimación de parámetros genéticos y selección de líneas S1 en una población segregante de maíz tropical. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 7(8):1893-1904.
  • Yessica Flor Cervantes Adame, Antonio Castillo Gutiérrez, Vicente Emilio Carapia Ruiz, María Andrade Rodríguez, María Eugenia Núñez Valdéz, Oscar Gabriel Villegas Torres, Francisco Perdomo Roldán, Ramón Suárez Rodríguez, José Alberto López Santillán (2016). Variablidad genética y asociación morfológica entre poblaciones nativas de maíz y sus cruzas F1. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 7(8):1919-1931.
  • M.G. Velázquez-del Valle, A. Campos-Martínez, H.E. Flores-Moctezuma, R. Suárez-Rodríguez, J.A. Ramírez-Trujillo and A.N. Hernández-Lauzardo (2016). First report of avocado anthracnose caused by Colletotrichum karstii in Mexico. Plant Disease 100(2):534-534 http://dx.doi.org/10.1094/PDIS-03-15-0249-PDN
  • S. Velázquez-Márquez, V. Conde-Martínez, C. Trejo, A. Delgado-Alvarado, A. Carballo, R. Suárez, J.O. Mascorro, A.R. Trujillo. Effects of water deficit on radicle apex elongation and solute accumulation in Zea mays L (2015).. Plant Physiology and Biochemistry 96:29-37
  • José Augusto Ramírez-Trujillo, Michael F. Dunn, Ramón Suárez-Rodríguez and Ismael Hernández-Lucas. The Sinorhizobium meliloti glyoxylate cycle enzyme isocitrate lyase (AceA) is required for the utilization of poly-β-hydroxybutyrate during carbon starvation (2015). Annals of Microbiology DOI 10.1007/s13213-015-1131-0
  • Froylán M.E. Escalante, Daniel Cortés-Jiménez, Ramón Suárez. Immobilized microalgae and bacteria improve salt tolerance of tomato seedlings grown hydroponically (2015). Journal of Applied Phycology DOI 10.1007/s10811-015-0651-0  
  • Suárez Rodríguez, R.; Raya Pérez, J.C.; Iturriaga de la Fuente G (2015). La trehalosa: un azúcar osmoprotector con capacidad de señalización. Ciencia y Tecnol. Agrop. 3(1): 1-13.
  • José Miranda-Ríos, José Ramírez-Trujillo, Bárbara Nova-Franco, Luis Lozano-Aguirre Beltrán, Gabriel Iturriaga, and Ramón Suárez-Rodríguez (2015). Draft genome sequence of Arthrobacter clorophenolicus strain Mor30.16 isolated from the bean rhizosphere. Genome Announc. 3:e00360-15; doi:10.1128/genomeA.00360-15
  • José Gilberto  Ortega-García; Roberto Montes-Belmont; Mario Rodríguez-Monroy; José Augusto  Ramírez-Trujillo; Ramón  Suárez-Rodríguez and Gabriela Sepúlveda-Jiménez (2015).  Effect of Trichoderma asperellum applications and fertilizer dose on growth promotion and the content of phenolic compounds and flavonoids in onions. Scientia Horticulturae 195:8-16
  • A.N. Hernández-Lauzardo, A. Campos-Martínez, M.G. Velázquez-del Valle and H.E. Flores-Moctezuma, R. Suárez-Rodríguez and J.A. Ramírez-Trujillo (2014). First report of Colletotrichum godetiae causing anthracnose on Avocado in Mexico. Plant Disease doi: http://dx.doi.org/10.1094/PDIS-10-14-1019-PDN.
  • Benjamín Hernández-Campuzano, Patrick Van Dijck, Nelson Avonce, Gabriel Iturriaga y Ramón Suárez (2014). Una mutante de Arabidopsis thaliana por inserción de T-DNA, es insensible a azúcares y tolerante al estrés abiótico. Revista Iberoamericana de Ciencias 1(5): 89-101.
  • Froylán M.E. Escalante, Daniel Cortés-Jiménez, Abril Gómez-Guzmán, Gabriel Iturriaga, Ramón Suárez, Gisela Montero Alpírez (2014). Saline hydroponic cultures of Solanum lycorpersicum in association with Chlorella vulgaris and Azospirillum brasilense as plant growth osmoprotectant microorganisms. Aceptado en The Brazilian Journal of Microbiology.

Colaboraciones

  • Dra. Gabriela Sepúlveda Jiménez, Centro de Investigación en Productos Bióticos, IPN.
  • MC. Leticia Bravo Luna, Centro de Investigación en Productos Bióticos, IPN.
  • Dr. Víctor Hernández Velázquez, Centro de Investigación en Biotecnología, UAEM, Cuernavaca, Mor.
  • Dr. Óscar Mascorro Gallardo, Universidad Autónoma de Chapingo, Texcoco, Edo. de México.
  • Dra. Julia Elena García, INTA-Castelar, Buenos Aires, Argentina.
  • Dr. Antonio Castillo Gutiérrez, EESX-UAEM.
  • Dr. Patrick Van Dijck, Katholieke Universiteit, Leuven, Bélgica
  • Dr. Edgar Martínez Fernández (CIB-UAEM).
  • Dr. Guadalupe Peña Chora (CIB-UAEM).
  • Dr. Jesús Caballero Mellado, Centro de Ciencias Genómicas, UNAM.
  • Dr. Gerardo Corzo Burguete, Instituto de Biotecnología, UNAM, Cuernavaca, Mor.
  • Dra. María Jesús Delgado Igeño, CSIC, Granada, España.
  • Dr. Víctor Hernández Velázquez, Centro de Investigación en Biotecnología, UAEM, Cuernavaca, Mor.
  • Dr. Axel Tiessen, CINVESTAV, Irapuato, Gto.
  • Dr. Óscar Mascorro Gallardo, Universidad Autónoma de Chapingo, Texcoco, Edo. de México.
  • Dra. Carmen Vargas, Universidad de Sevilla, España.
  • Dr. Alejandro Perticari, INTA, Buenos Aires, Argentina.
  • Dr. Francisco Aragao, EMBRAPA, Brasilia, Brasil.
  • Dr. Jorge Santamaría y Dr.Luis Carlos Rodríguez, CICY, Mérida, Yuc.
  • Dr. Alfredo Herrera, LANGEBIO, Irapuato, Gto.
  • Dr. Miguel Ángel Ramírez, CCG-UNAM, Cuernavaca, Mor.
  • Dr. Johan Thevelein y Dr. Patrick Van Dijck, Katholieke Universiteit, Leuven, Bélgica
  • Dra. María de Jesús Delgado (CSIC-España)
  • Dra. Carmen Vargas (Universidad de Sevilla-España)
  • Dr. Oscar Mascorro Gallardo (U.A. de Chapingo)
  • Dra. Georgina Hernández Delgado (CCG-UNAM)
  • Dr. Edgar Martínez Fernández (CIB-UAEM).
  • Dra. Ana Niurka Hernández Lauzardo (CEPROBI-IPN).
  • Dr. Miguel Gerardo Velázquez Del Valle (CEPROBI-IPN).
  • Dr. Roberto Montes Belmont (CEPROBI-IPN).
  • Dr. Guadalupe Peña Chora (CIB-UAEM).
  • Dr. Angel Gabriel Alpuche Solis (IPICYT)