El conocimiento de la genética de organismos vegetales es fundamental cuando se considere hacer: mejoramiento genético, generación y mantenimiento de germoplasmas, citogenética, entre otros. Actualmente contamos con metodologías modernas de biología molecular que, en conjunto con la genética, permiten optimizar la obtención de los conocimientos básicos sobre los genomas de plantas. Aplicar dichas metodologías para conocer, por ejemplo: el número cromosómico, la variación genética en sus distintos niveles de organización del DNA, las anormalidades en mitosis y meiosis, mutaciones y alteraciones del material genético. Todo esto permitiendo analizar en poblaciones naturales, bancos de germoplasma, progenie, cultivo de tejidos. Lo anterior es la base esencial de la genética para mantener, conservar y mejorar cultivos de importancia comercial

Temas de Investigación:

• Marcadores Moleculares
• Uso y generación de herramientas para el mejoramiento genético

Investigadores

• Dra. Nancy Santana Buzzy. Mejoramiento genético de Capsicum chinense y Ananas.
• Dr. Víctor Manuel Loyola Vargas. Mejoramiento biotecnológico de Jathropha curcas.
• Dra. Renata Rivera Madrid. Mejoramiento genético de Bixa orellana.
• Dr. Gregorio del Carmen Godoy Hernández. Mejoramiento biotecnológico en Bixa orellana, Tajetes erecta y Pentatilum andrieuxii.

Siendo organismos sésiles, las plantas poseen mecanismos bioquímicos y moleculares que les permiten regular sus funciones fisiológicas mediante la percepción de factores ambientales de naturaleza biótica y abiótica, como la luz, la temperatura, la humedad, los nutrimentos, así como la presencia de otros seres vivos.

En la línea de investigación Interacción Planta-Ambiente se estudia los efectos que ejerce la naturaleza fisiológica o patológica del entorno sobre eventos metabólicos importantes, como la transducción de señales, la expresión génica, la síntesis de proteínas específicas, la morfología y arquitectura de las raíces y la producción de metabolitos secundarios, entre otros. Además de contribuir al conocimiento universal, se pretende que el conocimiento de los mecanismos que regulan estas interacciones pueda coadyuvar al diseño de programas de mejoramiento en cultivos de importancia agroindustrial como el cafeto, el chile habanero, el jitomate, el banano, etc.

Temas de Investigación:

• Toxicidad ambiental (aluminio)
• Balance nutricional (nitrógeno, potasio, sodio)
• Estrés hídrico (sequia)
• Identificación de patógenos
• Clonación de genes de defensa
• Generación de plantas resistentes

Investigadores

• Dr. Ignacio Rodrigo Islas Flores. Proteínas vegetales con potencial terapéutico.
• Dr. Oscar Alberto Moreno Valenzuela. Interacción Begomovirus-Planta.
• Dr. Manuel Martínez Estévez. Transportadores de K+ y efecto del NaCl.
• Dra. Ileana Echevarría Machado . Captura y uso de nitrógeno.
• Dra. Luisa Alhucema López Ochoa. Interacción Virus de la Maleira-Papaya.

Además de las rutas metabólicas primarias para la formación de los precursores necesarios para su desarrollo, las células vegetales poseen la capacidad de producir otros compuestos que, sin cumplir estas funciones básicas, sí les confieren ventajas adaptativas a las plantas que los producen. Estos compuestos se conocen como metabolitos secundarios, e incluyen a los alcaloides, los carotenoides y los fenoles, entre otros. Hasta recientemente, se asumía que los metabolitos secundarios eran aberraciones metabólicas; sin embargo, ahora se sabe que el metabolismo secundario está formado por vías bajo controles estrictos, con enzimas de una estricta especificidad y con conexiones muy reguladas con el metabolismo primario. Por otro lado, estos compuestos tienen diversas aplicaciones industriales como fármacos, aromas, etc. En esta línea de investigación se trabaja con plantas productoras de metabolitos secundarios con posibles aplicaciones comerciales. En general, se pretende entender el funcionamiento de las rutas involucradas en la formación de estos compuestos, los factores que las afectan, así como desarrollar estrategias para su aprovechamiento.

Temas de Investigación:

• Regulación de la síntesis de pigmentos
• Estudios del metabolismo nitrogenado
• Estudios sobre acumulación de capsaicina

Investigadores

• Dr. Víctor Manuel Loyola Vargas. Biosíntesis de metabolitos de interés comercial.
• Dr. Felipe Augusto Vázquez Flota. Metabolismo 2° en plantas cultivadas y silvestres.
• Dra. Renata Rivera Madrid. Biosíntesis de carotenos y bixina.
• Dr. Gregorio del Carmen Godoy Hernández. Transformación genética de plantas productoras de isoprenoides.

En plantas, los embriones somáticos pueden desarrollarse a partir de células individuales competentes. Sin embargo, el origen de células competentes se mantiene incierto. En general, se cree que algunas células pueden adquirir este carácter cuando los explantes son cultivados en presencia de hormonas. Una vez que los embriones somáticos se forman, éstos emplean los mismos mecanismos de desarrollo que los embriones cigóticos. Las células somáticas de las plantas cuentan con la información genética necesaria para crear una planta funcional y completa, y la expresión de los genes está regulada para permitir la diferenciación de todos los órganos de una planta idéntica a la que le dio origen. La inducción de la embriogénesis somática es por tanto, consecuencia del reemplazo del patrón de expresión genético de las células del tejido, por un patrón de expresión genético-embriogénico. Sin embargo, aunque mucho se ha estudiado sobre este complejo proceso, no existe la suficiente claridad sobre cuáles son los factores que determinan la ocurrencia del mismo ni los mecanismos que lo regulan.

Temas de Investigación:

• Bancos de germoplasma
• Cultivo in vitro de tejidos vegetales
• Regulación transcripcional

Investigadores

• Dr. Víctor Manuel Loyola Vargas. Función de auxinas en la embriogénesis somática en Coffea spp.
• Dr. Enrique Castaño de la Serna. Uso de la bioquímica y genética molecular para el entendimiento de procesos de regulación génica.
• Dra. Nancy Santana Buzzy. Estudio bioquímicos y moleculares relacionados con la recalcitrancia a al cultivo in vitro de especies de interés.