Uso integrado de la bioquímica, la microbiología, la biología molecular y la ingeniería

Transcripción

1 Conjunto de técnicas, procesos y métodos aplicados a organismos vivos o sus derivados para crear o modificar productos o procesos con un uso específico. BIOTECNOLOGIA

2 Uso integrado de la bioquímica, la microbiología, la biología molecular y la ingeniería INGENIERÍA BIOLOGÍA MOLECULAR BIOQUÍMICA MICROBIOLOGÍA

3 CONTROL BIOLÓGICO Método de control de plagas que consiste en utilizar organismos vivos con objeto de controlar las poblaciones de otro organismo. Depredadores Parasitoides Parásitos Patógenos Alelopatía Antagonistas

4 BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA Generación de productos naturales para la agricultura Reproducción selectiva de plantas Modificación genética de plantas, microorganismos e insectos para ser liberados al ambiente Producción de metabolitos mediante técnicas de ADN recombinante Fertilizantes Plaguicidas: malezas, insectos, enfermedades de las plantas Estimulantes Coadyuvantes

5 BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA Extractos de plantas Metabolitos producidos por hongos y/o bacterias Microorganismos inactivados Organismos genéticamente modificados no liberados Transgénicos para liberar al ambiente

6 Planta alta 6

7 Producto con propiedades como regenerador de tejido celular Protege en situaciones de sequía, salinidad, bajas temperaturas y otros tipos de estrés abiótico Promueve la bio-remediación de suelos contaminados con pesticidas Producto 100% natural a base de extracto Aloe vera 7

8 Ensayos in vitro 1. Explantes de Nicotiana tabacum: regeneración de embriones somáticos 2. Plántulas de jitomate: salinidad, sequía, mordedura de insecto. Ensayos in vivo en invernadero y campo 1. Plantas de jitomate y lechuga: salinidad, sequía, mordedura de insecto. 2. Plantas de frijol, cebolla, chile, maíz y brócoli. 3. Casos con clientes: chile, caña de azúcar y piña 8

9 El extracto de tiene capacidad de regeneración celular en explantes de Nicotiana tabacum TESTIGO MS + Extracto 0.1% MS + Extracto 1% Embriones somáticos con tallos largos y de grosor medio Embriones somáticos muy largos con enraizamiento. Tallos y hojas gruesos 9

10 Embriogénesis en plantas de tabaco con 10% de inductores MS 10% MS 10% + Extracto 0.1% Embriones de tallo corto Embriones de tallo largo y grueso y grosor medio Color verde obscuro Color verde pálido 10

11 Experimentos in vitro con plántulas de jitomate Ac SAL + J S Ac SAL K C l KCl + JS P E G + J S P E G J S M S 11

12 Actividades Inducción de salinidad, agregando cloruro de potasio (KCl) al medio de cultivo Inducción de sequía, agregando polietilenglicol (PEG) al medio de cultivo Inducción de mordedura de insecto, agregando Ácido Salicílico al medio de cultivo, el cual simula los efectos del daño por mordedura Evaluación de estrés oxidativo, midiendo la actividad de Catalasa (CAT) y Peroxidasa (POD) en hojas y raíz, las cuales son enzimas que aumentan cuando existen radicales libres Evaluación de proteína total en hojas y raíz, como una medida de desarrollo de la planta 12

13 Mordedura de insecto Estrés hídrico Salinidad 13

14 SALINIDAD Actividad peroxidasa en raíz KCl KCl + Extracto (JS) 14

15 ESTRÉS HÍDRICO PEG PEG + Extracto (JS) 15

16 MORDEDURA DE INSECTO Ac. Salicílico Ac. Salicílico + Extracto (JS) 16

17 ESTRÉS HÍDRICO EHI EHI + EXTRACTO

18 4.5 Clorofila a/b Clorofila a/b 0 NORMAL Ac. Salicílico Ac. Sal. + Reparo NORMAL DROUGHT DROUGHT + REPARO Otro indicativo de estrés es la relación de clorofila a/b, en algunos cultivos. SOLAMENTE OBSERVAMOS ESTE EFECTO EN HOJAS DE LECHUGA 18

19 FORMULACIÓN Adyuvantes 1) Activadores (surfactantes, tensoactivos, aceites emulsionables) 2) Modificadores de spray (adherentes, formadores de películas, agentes antideriva) 3) Modificadores utilitarios (estabilizadores, dispersantes, amortiguadores de ph, co-solventes, antiespumantes) 19

20 ESTRÉS HÍDRICO TESTIGO F. R1 F. R2 20

21 ENSAYOS EN CAMPO E INVERNADERO CON REPARO FORMULADO 21

22 PÉRDIDA HUMEDAD 50% SIN REPARO CON REPARO SIN REPARO. Altura promedio 14.6 cm (5 hojas/planta) CON REPARO: una aplicación foliar. Altura Promedio 20.11cm (8 hojas/planta 22

23 HELADA SIN REPARO CON REPARO 23

24 SALINIDAD EN CAMPO Suelo salino + Reparo Suelo salino Suelo no salino 24

25 TRATAMIENTO CON HERBICIDAS GLIFOSATO Y PARAQUAT como inductores de daño severo por productos químicos 25

26 DIA 10 V: 82.5% M: 17.5% DIA 20 V: 32.5% M:67.5% Control: Glifosato Tratamiento 8 (G:R:R)

27 muertas MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA Tejidos de tallos tratados con Glifosato vivas muertas 27

28 DÍA 10 V: 94% M: 6% DÍA 20 V: 92.5% M: 7.5% Testigo: Paraquat Tratamiento 11 (R:P:R)

29 ENSAYOS PARA EVALUAR EL EFECTO ENRAIZADOR 29

30 PLÁNTULAS DE TABACO 92.0 mg/l de auxinas totales, a las que se les puede atribuir el efecto benéfico en el desarrollo de raíz 5% 10% MS 30

31 ENSAYOS EN CAMPO 31

32 ENSAYOS DE ENRAIZADOR EN CAMPO Chile 32

33 ENSAYOS ENRAIZADOR EN CAMPO Jitomate 33

34 ENSAYOS DE ENRAIZADOR EN CAMPO Brócoli 34

35 PROTECCIÓN EN PIÑA CON UREA OAXACA Planta dañada por urea Plantas NO tratadas con Reparo Plantas tratadas con Reparo 35

36 GRANIZADA EN CULTIVO DE CHILE ZACATECAS Detalle de plantas dañadas Aspecto general de la parcela antes de la aplicación 36

37 Detalle de plantas recuperadas Parcela en desarrollo aún en condiciones climatológicas adversas, 13 DDA 37

38 Plantas con fruto 36 días después de la aplicación 38

39 SEQUÍA EN CAÑA DE AZÚCAR SAN LUIS POTOSÍ 18 DDA Testigo Reparo 39

40 76 DDA Las diferencias, implican un incremento del 20% en la producción en las parcelas tratadas con Reparo TESTIGO REPARO 40

41 Daño por herbicidas (Clomazone + Ametrina + Sulfentrazone) en caña de azúcar Cárdenas, Tabasco TESTIGO REPARO 41

42 cm2 CM Daño por herbicidas (Clomazone + Ametrina + Sulfentrazone) en caña de azúcar Cárdenas, Tabasco Altura del cultivo Reparo, Testigo, de marzo del de marzo del Area foliar Reparo (Mezfer) Sin aplicación Series

43 BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS 1) Se contaminaron tres tipos de suelo (franco, arenoso y arcilloso) con el herbicida Atrazina (pesticida persistente y dañino para la fertilidad del suelo). 2) Se evaluaron parámetros de los suelos contaminados, limpios y contaminados + reparo. 43

44 A: 17.8 g/l de Atrazina AA: Atrazina ml/l de Reparo MUESTRA BIOMASA-C Arcilloso Arcilloso A Arcilloso AA Muestras mg de CO 2 Arcilloso Arcilloso A Arcilloso AA Muestra Franco Franco A Franco AA Arenoso Arenoso A Arenoso AA Arcilloso Arcilloso A Arcilloso AA Categoría no salino muy salino poco salino poco salino muy salino moderadamente salino moderadamente salino muy salino moderadamente salino 44

45 SUELO FRANCO Tratamiento de suelo: Atrazina Germinación: 2/24 Tratamiento de suelo: Atrazina + Reparo. Germinación: 16/24 45

46 SUELO ARCILLOSO Tratamiento de suelo: Atrazina Geminación: 5/24 Tratamiento de suelo: Atrazina + Reparo Germinación: 18/24 46

47 SUELO ARENOSO Observaciones Tratamiento de suelo: Atrazina Germinación: 8/24 Tratamiento de suelo: Atrazina + Reparo Germinación: 11/24 47

48 IMPACTO ECONÓMICO Las pérdidas anuales por sequía se estiman en 14% = 2 MDD El retraso de lluvia un mes, implica disminución del 30% en la cosecha de maíz blanco. 30 MDHa cultivables, 24.6 MDHa temporal (82%). El daño por heladas alcanza aproximadamente a 380,400 Ha/año con pérdidas aproximadas de 42 MDP En Sinaloa se afectaron en 2015: 60,000 Ha 48

49 IMPACTO SOCIAL Se promueve el desarrollo social debido a: 1) Uso responsable de los insumos para el campo, importancia que para nuestras sociedades modernas implica la búsqueda de alimentos sanos, libres de pesticidas o de cualquier otro residuo que puede resultar dañino para la salud. 2) Beneficios en productividad para los agricultores. 49

50 PROTECCIÓN INTELECTUAL 50

51 EL GRAN RETO 51

52 EL GRAN RETO 52

53 BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA RETOS Eficacia Competitividad Formulación Cultural Manejo Normatividad/Registro REALIDADES Niveles bajos y tiempos largos Altos costos Poca vida de anaquel Desconfianza Varias aplicaciones Productos sin registro 53

54 FUNGICIDAS Oxicloruro de Cobre $ $ Trichoderma harzianum $ $1, Clorotalonil $ $ Bacillus subtillis $ $ Metalaxil $ $ Extracto de Larrea tridentata Captan $ $ Extracto de Equisetum arvense $ $ $1, $2,

55 HERBICIDAS Atrazina $ $ Escarda $1, $2, Glifosato $ $ Rastra $ $1, Paraquat $ $ Manual $3, $5, Dicamba $ $1,

56 INSECTICIDAS Cipermectina $ $ Metarhizium anisopliae Clorpirifos $ $ Bacillus thuringiensis Paratión $ $ Beauveria bassiana $ $ $ $1, $ $ Imidacloprid $ $1, Alba 90 $ $1,

57 FERTILIZANTES Sulfato de amonio $13, $15, Composta $17, $20, Urea $3, $5, Lombricomposta $14, $21, Fosfato $1, $3, Algas $20, $60, Potasio $10, $15, Estiércol $11, $17,

58 EL GRAN RETO 58

59 GRACIAS GRUPO DE TRABAJO 1) Dra. Zitlhally Rodríguez. Biotecnología/UAEMorelos 2) MC Diana B. Villa Delgado. Fitosanidad/Colegio de Posgraduados 3) MC J. Antonio Palafox Luna. Entomología/COLPOS 4) Lourdes Manzano. Ing. Bioquímico/ITCelaya 5) D. Lucero García Jiménez. Ing. Ind. Alimentarias/ITRoque 6) O. Dafne Serrano Cruz. Ing, Agrónomo/ITRoque 7) Dra. Beatriz Flores Samaniego. Investigación Biomédica Básica/UNAM y Microbiología/UANL 59