sábado, 30 de agosto de 2014
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El trabajo de nuestro grupo de investigación se realiza principalmente con dos especies: el maíz y la fresa. Con el maíz se está trabajando en la transformación genética de maíces criollos con el propósito de introducir genes que puedan hacerlos más atractivos para pequeños productores locales, evitando así que sean abandonados por ellos, mejorando su calidad nutricional y confiriendo resistencia a plagas locales. Con respecto a la fresa, se está colaborando con los programas de mejoramiento genético tradicional de esta planta que se tiene en el INIFAP y el Colegio de Postgraduados, para producir variedades nacionales mejor adaptadas a las condiciones ambientales prevalecientes en las zonas productoras de Irapuato, Gto. y municipios aledaños y de Zamora, Mich., y en la transformación de variedades mexicanas y de las selecciones avanzadas que destacan de ambos programas de mejoramiento, con genes que den ventajas a los productores, así como genes que confieran resistencia a enfermedades causadas por hongos y bacterias, resistencia a herbicidas, etc.

 

Transformación genética de maíces criollos

 

El primer paso para lograr la transformación genética de cualquier planta es tener un método que permita la regeneración de plantas en forma reproducible. Para ello se seleccionaron cinco variedades criollas: Bolita, Tuxpeño, Zapalote Chico, Chalqueño y Aranceño y como testigo de la regeneración de plantas la línea LPC 13.

 

Se está trabajando en base al protocolo reportado por el grupo del Dr. Luis Herrera Estrella para genotipos tropicales y subtropicales, en el que se usa como material inicial semillas maduras.

 

Los explantes originales se cultivan en el medio que se describe en la figura 1 y son incubados en una incubadora con un fotoperíodo de 16 h de luz a 27°C. Éstos son transferidos a medio fresco a intervalos de 2 ó 3 semanas. Cuando se requiere regenerar las plantas, se transfieren fragmentos de los cultivos a medio MS sin reguladores del crecimiento para que se desarrollen las plantas. Las plantas regeneradas son transferidas a suelo y mantenidas en una incubadora con condiciones controladas para su aclimatación y al cabo de 2 a 3 semanas son transferidas al invernadero para completar su desarrollo. Usando AFLPs se harán análisis para verificar si ha habido o no modificaciones en el material genético de los criollos durante el proceso de cultivo in vitro.

 

 

Figura 1. Callos de maíz creciendo el medio MS con 2 mg/L de bencil-adenina, 1 mg/L de ácido 2,4-dicloro-fenoxi-acético y 40 mg/L de sulfato de adenina.

 

Este protocolo de regeneración de plantas se usará para realizar la transformación genética de los maíces criollos por el método mediado por la bacteria Agrobacterium tumefaciens. Se introducirán genes como el de la fitasa, con el objetivo de bajar los niveles de fitato en las semillas, con lo que se podrían asimilar de una mejor forma iones como el fierro al ser ingeridos. Otros genes que se pueden introducir en estos cultivos son genes que codifiquen proteínas insecticidas como los genes cry de Bacillus thuringiensis, con lo que se podría tener control de plagas que afectam la productividad de los criollos. Estos genes se seleccionarán de acuerdo a las plagas que estén presentes en la región en que se cultive el maíz criollo particular. En cada caso, se sondeará con los productores qué otros genes pudieran ser de interés con el objeto de clonarlos e introducirlos en los maíces criollos.

 

Una vez obtenidas las plantas transgénicas, se harán los análisis pertinentes para determinar el número de copias de los genes introducidos en los mismos y se buscará la información relevante con respecto a los sitios de su inserción.

 

Micropropagación y transformación genética de variedades mexicanas y de selecciones avanzadas de fresa.

 

Se están micropropagando variedades mexicanas y selecciones avanzadas de los programas de mejoramiento genético de la fresa que se están desarrollando en el INIFAP y en el Colegio de Postgraduados, con el objeto de eliminar de ellas enfermedades causadas principalmente por virus, hongos y bacterias y de tener material con una alta sanidad para ser multiplicados en vivero. Con las plantas obtenidas del vivero se están haciendo evaluaciones en condiciones de producción, en ensayos de rendimiento, en campos de productores cooperantes. Actualmente se está trabajando con 45 selecciones avanzadas del INIFAP y 19 del Colegio de Postgraduados. Además de estas selecciones avanzadas se tienen en un banco de germoplasma in vitro, 38 genotipos, entre variedades comerciales y especies silvestres, que pueden ser utilizadas como progenitores para los programas de mejoramiento.

 

Los cultivos se establecen a partir de meristemos apicales de estolones jóvenes provenientes del vivero o del campo de productores. Se inducen en medio de cultivo y posteriormente se pasan a la fase de multiplicación masiva. En esta etapa los cultivos se transfieren a intervalos de 4 a 5 semanas a medio fresco. Posteriormente se individualizan los brotes y se pasan a la fase de enraizamiento para ser luego aclimatados en el invernadero y posteriormente llevados al vivero para su multiplicación en suelo, antes de ser evaluadas en las parcelas de los productores.

 

 

Figura 2. Plantas de fresa en medio de multiplicación masiva.

 

En cuanto a la transformación genética de la fresa, se están utilizando aquéllos genotipos que destacan agronómicamente y que son seleccionados como mejores candidatos para convertirse en variedades. Se está desarrollando la metodología para la regeneración de plantas, debido a que, para ser transformadas genéticamente, el protocolo de micropropagación no funciona. Para ello se están utilizando explantes de peciolo y hoja de plantas cultivadas in vitro, que se colocan en medios de cultivo que induzcan callos a partir de los cuales se puedan regenerar las plantas. En este caso, para la transformación genética también se utilizará la bacteria Agrobacterium tumefaciens y se introducirán genes que den ventajas a los productores como pueden ser genes que confieran tolerancia a herbicidas como el gen bar que codifica la fosfinotricina acetil-transferasa, enzima que inactiva a la fosfinotricina, componente activo del herbicida Basta. Otro tipo de genes que se quiere introducir es el de la endoquitinasa de Trichoderma atroviride (ech42), para conferir resistencia a hongos.

 

Se confirmará que los genes estén efectivamente incorporados en el material genético de la fresa y se harán ensayos para determinar si hay alteraciones genéticas, en las plantas regeneradas, por el paso de los materiales por los cultivos in vitro.