BIOTECNOLOGIA

• Conjunto de técnicas,

procesos y métodos

aplicados a

organismos vivos o

sus derivados para

crear o modificar

productos o procesos

con un uso

específico.

Uso integrado de la bioquímica, la microbiología, la biología

molecular y la ingeniería

INGENIERÍA BIOQUÍMICA

MICROBIOLOGÍA

BIOLOGÍA MOLECULAR

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

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

BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA

• Extractos de plantas

• Metabolitos producidos por hongos y/o bacterias

• Microorganismos inactivados

• Organismos genéticamente modificados no liberados

• Transgénicos para liberar al ambiente

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Planta alta

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

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

El extracto de tiene capacidad de regeneración

celular en explantes de

Nicotiana tabacum

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Embriones somáticos muy largos con enraizamiento.

Tallos y hojas gruesos

Embriones

somáticos con tallos

largos y de grosor

medio

TESTIGO MS + Extracto 0.1% MS + Extracto 1%

Embriogénesis en plantas de tabaco

con 10% de inductores

10

Embriones de tallo corto

y grosor medio

Color verde pálido

Embriones de tallo largo y grueso

Color verde obscuro

MS 10% MS 10% + Extracto 0.1%

Experimentos “in vitro” con

plántulas de jitomate

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Ac SAL

+

J

S

Ac SAL K

C

l

KCl + JS

P

E

G+ J

S

P

E

G

J

S M

S

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

14

SALINIDAD

KCl KCl + Extracto (JS)

Actividad peroxidasa en raíz

15

ESTRÉS HÍDRICO

PEGPEG + Extracto (JS)

16

MORDEDURA DE INSECTO

Ac. Salicílico Ac. Salicílico +

Extracto (JS)

EHI EHI + EXTRACTO

ESTRÉS HÍDRICO

18

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

NORMAL Ac. Salicílico Ac. Sal. + Reparo

Clorofila a/b 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

NORMAL DROUGHT DROUGHT + REPARO

Clorofila a/b

Otro indicativo de estrés es la relación de clorofila a/b, en algunos cultivos.

SOLAMENTE OBSERVAMOS ESTE EFECTO EN HOJAS DE LECHUGA

FORMULACIÓN

19

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)

20

ESTRÉS HÍDRICO

TESTIGO F. R1 F. R2

ENSAYOS EN CAMPO E INVERNADERO

CON REPARO FORMULADO

21

22

SIN REPARO. Altura promedio 14.6 cm (5 hojas/planta)

CON REPARO: una aplicación foliar. Altura Promedio 20.11cm (8

hojas/planta

PÉRDIDA HUMEDAD 50%

SIN REPARO CON REPARO

23

SIN REPARO CON REPARO

HELADA

SALINIDAD EN CAMPO

24

Suelo salino +

ReparoSuelo salino Suelo no salino

TRATAMIENTO CON HERBICIDAS

GLIFOSATO Y PARAQUAT como inductores

de daño severo por productos químicos

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Control: Glifosato

DIA 20

V: 32.5%

M:67.5%

DIA 10

V: 82.5%

M: 17.5%

Tratamiento 8 (G:R:R)

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MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA

Tejidos de tallos tratados con Glifosato

vivas muertasmuertas

DÍA 10

V: 94%

M: 6%

DÍA 20

V: 92.5%

M: 7.5%

Testigo: Paraquat Tratamiento 11 (R:P:R)

ENSAYOS PARA EVALUAR EL

EFECTO ENRAIZADOR

29

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

30

MS10%5%

31

ENSAYOS EN CAMPO

ENSAYOS DE ENRAIZADOR EN CAMPOChile

32

ENSAYOS ENRAIZADOR EN CAMPO

Jitomate

33

ENSAYOS DE ENRAIZADOR EN CAMPO

Brócoli

34

PROTECCIÓN EN PIÑA CON UREAOAXACA

35

Planta dañada por urea

Plantas NO tratadas con Reparo Plantas tratadas con Reparo

36

Aspecto general de la parcela antes de la aplicación

Detalle de plantas dañadas

GRANIZADA EN CULTIVO DE CHILEZACATECAS

37Parcela en desarrollo aún en condiciones

climatológicas adversas, 13 DDA

Detalle de plantas recuperadas

38Plantas con fruto 36 días después de la aplicación

39

18 DDA

Testigo

Reparo

SEQUÍA EN CAÑA DE AZÚCARSAN LUIS POTOSÍ

40

76 DDA

Las diferencias, implican un incremento del 20% en la

producción en las parcelas tratadas con Reparo

TESTIGO REPARO

41

Daño por herbicidas (Clomazone + Ametrina +

Sulfentrazone) en caña de azúcarCárdenas, Tabasco

TESTIGO REPARO

42

Daño por herbicidas (Clomazone + Ametrina +

Sulfentrazone) en caña de azúcarCárdenas, Tabasco

Reparo, 92.52

Testigo, 69.52

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

18 de marzo del 2016 31 de marzo del 2016

CM

Altura del cultivo

0

200

400

600

800

1000

1200

Reparo (Mezfer) Sin aplicación

Series1 1136.18 714.375

cm2

Area foliar

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

Muestra Categoría

Franco no salino

Franco A muy salino

Franco AA poco salino

Arenoso poco salino

Arenoso A muy salino

Arenoso AA moderadamente salino

Arcilloso moderadamente salino

Arcilloso A muy salino

Arcilloso AA moderadamente salino

A: 17.8 g/L de Atrazina

AA: Atrazina + 300 ml/L de Reparo

Muestras mg de CO2

Arcilloso 32.63

Arcilloso A 27.13

Arcilloso AA 38.87

MUESTRA BIOMASA-C

Arcilloso 87.1433

Arcilloso A 37.3213

Arcilloso AA 46.5862

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SUELO FRANCO

Tratamiento de suelo:

Atrazina

Germinación: 2/24

Tratamiento de suelo:

Atrazina + Reparo.

Germinación: 16/24

46

SUELO ARCILLOSO

Tratamiento de suelo:

Atrazina

Geminación: 5/24

Tratamiento de suelo:

Atrazina + Reparo

Germinación: 18/24

47

SUELO ARENOSO Observaciones

Tratamiento de suelo:

Atrazina

Germinación: 8/24

Tratamiento de suelo:

Atrazina + Reparo

Germinación: 11/24

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

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IMPACTO SOCIAL

49

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.

PROTECCIÓN INTELECTUAL

50

EL GRAN RETO

51

EL GRAN RETO

52

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

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FUNGICIDAS

Oxicloruro de

Cobre

$320.00 - $450.00 Trichoderma

harzianum

$600.00 - $1,200.00

Clorotalonil $200.00 - $300.00 Bacillus subtillis $750 .00 - $900.00

Metalaxil $600.00 - $800.00 Extracto de Larrea

tridentata

$750 .00 - $900.00

Captan $150.00 - $250.00 Extracto de

Equisetum arvense

$1,800.00 - $2,700.00

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HERBICIDAS

Atrazina $150.00 - $300.00 Escarda $1,800.00 - $2,000.00

Glifosato $180.00 - $500.00 Rastra $500 .00 - $1,500.00

Paraquat $180.00 - $500.00 Manual $3,500 .00 - $5,000.00

Dicamba $550.00 - $1,200.00

55

INSECTICIDAS

Cipermectina $100.00 - $200.00 Metarhizium

anisopliae

$400.00 - $700.00

Clorpirifos $280.00 - $600.00 Bacillus

thuringiensis

$700 .00 - $1,050.00

Paratión $150.00 - $250.00 Beauveria

bassiana

$400 .00 - $800.00

Imidacloprid $800.00 - $1,300.00 Alba 90 $800.00 - $1,600.00

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FERTILIZANTES

Sulfato de amonio $13,700.00 - $15,500.00 Composta $17,500.00 - $20,000.00

Urea $3,500.00 - $5,000.00

Lombricomposta $14,400.00 - $21,600.00

Fosfato $1,000.00 - $3,000.00 Algas $20,000.00 - $60,000.00

Potasio $10,000.00 - $15,000.00 Estiércol $11,000.00 - $17,000.00

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EL GRAN RETO

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GRACIAS

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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