Importancia de la detección oportuna y control de enfermedades en ornamentales y hortalizas

- vinculación con empresarios de SLP-

5to Seminario Regional sobre Desarrollo de la 5to Seminario Regional sobre Desarrollo de la Competitividad con base en el Conocimiento.Competitividad con base en el Conocimiento.

Región NoresteRegión Noreste

PANEL IVLA VINCULACIÓN PARA LA INNOVACIÓN DE INSTITUTOS DE EDUCACIÓN SUPERIOR CON EL APARATO PRODUCTIVO

IPICYT, SLP. Ángel Alpuche SolísABRIL 7 Y 8 /2006

CONTENIDOCONTENIDO•Qué es el IPICYT•Ofertas para vincularse con la industria•Diagnóstico/ Obstáculos/ Propuestas•Experiencias de vinculación con el aparato productivo•Proyectos con potencial de vinculación

Un Instituto Milenio

Educación, Ciencia y Tecnología para el Tercer MilenioCentro CONACYT

DivisionesDivisionesDivisiones

Materiales Avanzadospara la TecnologíaModerna

Ingeniería Ambiental yManejo de RecursosNaturales Renovables

BiologíaMolecular

Matemáticas Aplicadas ySistemas Computacionales

Geología Económica

PosgradosPosgrados

Ciencias AplicadasBiología Molecular

Hay 105 Estudiantes de Posgrado Hay 105 Estudiantes de Posgrado en el IPICYT (abril, 2005)en el IPICYT (abril, 2005)

Programa Nivel Opción Terminal n Maestría --- 29Biología Molecular Doctoradoa --- 22 51

1 Ciencias Ambientales 102 Control y Sistemas Dinámicos 11

Maestría

3 Nanociencia y Nanotecnología 8 291 Ciencias Ambientales 2 2 Control y Sistemas Dinámicos 8

Ciencias Aplicadas

Doctoradoa

3 Nanociencias y Nanotecnología 15 25aEl doctorado tiene dos modalidades: 1) Directo y 2) Después de maestría

Apoyados por el PIFOPBiología Molecular

con 100% de eficiencia terminalen 2 generaciones de Maestría

PosgradoPosgrado en Ciencias Aplicadasen Ciencias Aplicadas

Control y Sistemas DinámicosModelado matemático de sistemas físicos que

describan el comportamiento dinámico y/o características intrínsecas apoyado en herramientas computacionales

Ciencias AmbientalesEstudiar y resolver problemas originados como

consecuencia del cambio ambiental y deterioro de los recursos naturales

Nanociencias y NanotecnologíaInvestigación teórica y aplicada de alto nivel en

ciencia de materiales con énfasis en nanoestructuras y nanotecnología

DIVISIÓN DE DIVISIÓN DE BIOLOGÍA MOLECULARBIOLOGÍA MOLECULAR

ObjetivosObjetivos1. Formar expertos en biología molecular y

biotecnología que incidan en el conocimiento básico y la solución de problemas regionales

2. Coadyuvar al desarrollo de la industria biotecnológica local y regional

ÁÁreas estratreas estratéégicasgicas

Biomedicina molecular

Agrobiología molecular

Biotecnología industrial

Laboratorios actualesLaboratorios actuales1. Biología molecular de plantas2. Proteómica y expresión génica3. Biotecnología médica y pecuaria4. Biotecnología molecular5. Neurobiología6. Microbiología molecular (por equiparse)

¿Hacia quién va dirigido el ¿Hacia quién va dirigido el conocimiento generado en el conocimiento generado en el

IPICYT?IPICYT?Formación de recursos humanos de calidadEgresados colocados en universidades, industrias, posgrados o posdoctorados en el extranjero

Solucionar problemas regionales, nacionales e internacionalesProyectos aplicados o convenios con mezcaleros, productores agrícolas, SEDARH, 3M, Hitachi

¿Se han innovado procesos o ¿Se han innovado procesos o productos en el IPICYT?productos en el IPICYT?

Procesos de fermentación, de control de plagas, de producción de alimentosIndustria Mezcalera, Hortícola, Alimentaria

Se cuenta con productos (nanomaterialesinnovadores)Hitachi

¿Qué porcentaje se deriva de ¿Qué porcentaje se deriva de fondos propios?fondos propios?

La mayoría de los apoyos vienen de CONACYT, Fundaciones, Fondos Sectoriales, Fondos internacionales.

Sólo cerca de 2% son Fondos Propios de proyectos de innovación financiados con la industria o de servicios.

Hace falta más apoyo tanto a proyectos básicos como aplicados por parte de la industria, así como más investigadores decididos a participar en este tipo de proyectos.

¿Planes de estudios y formación ¿Planes de estudios y formación de recursos humanos con de recursos humanos con capacidad de innovación?capacidad de innovación?

Eso pretenden los planes de estudio del IPICYT, que se formen recursos propositivos y solucionen problemas. Los estudiantes han generado información en trámites de patentes.

Respecto a la capacidad de innovación de la gente de pregrado que recibimos es muy variada (tenemos de todo el país) pero, en general, a pesar de que hay estudiantes con muy buena formación académica consideramos que deben implementarse talleres que los motiven a proponer más y tomar iniciativas

¿Obstáculos para la difusión y ¿Obstáculos para la difusión y uso del conocimiento generado?uso del conocimiento generado?

Contamos con grupos de apoyo para divulgación y vinculación, sin embargo, no contamos con personal experto en trámites de patentes y pocos investigadores enfocan esfuerzos a este rubro. Es importante conocer a nivel nacional e internacional las áreas de oportunidades e identificar mercados específicos que requieran procesos o productos patentables. IMPI sugiere patentar cuando haya una posibilidad real de licenciar la patente.

Estrategias para que las instituciones Estrategias para que las instituciones desarrollen innovaciones en beneficio desarrollen innovaciones en beneficio

de las empresas de su área de de las empresas de su área de influenciainfluencia

Más contacto entre instituciones de educación superior y empresas a través de foros. Por parte de las instituciones, conocer las necesidades apremiantes de las empresas donde requieren ser más competitivas.Por parte de las empresas, conocer el potencial de todos los grupos de investigación y desarrollo tecnológico que está en su región.Contar con el apoyo de secretarías como Economía, SAGARPA, etc., para que tanto investigadores como empresarios asistan a foros internacionales y puedan conocer tecnología de vanguardia y cómo se está vinculando.

Importancia de la detección oportuna y control de enfermedades en ornamentales y hortalizas

- vinculación con empresarios SLP-

QBP Clara Monreal VargasDr. Gerardo Argüello AstorgaQFB Rosalba Castillo CollazoTec. Verónica Zárate ChávezIng. Guillermo Moreno Chávez

Dr. Ángel G. Alpuche Solís

IPICYT-PROTOPLANTAIPICYT-SANTA RITA

IPICYT-SEDARHFinanciado por FOMIX

Enfermedad

Ruptura del equilibrio de la interacción entre un animal o vegetal, agente biológico y medio ambiente, que provoca alteraciones en las manifestaciones vitales del primero.

Fitopatógeno

Organismo que para completar una parte o todo su ciclo de vida crece dentro de la planta y provoca un efecto perjudicial.

Impacto económicoImpacto económico

Agricultores del Altiplano han reportado pérdidas en la producción de jitomate de 30 hasta 100%; en un menor grado, de chile.

¿Qué hacer para evitar este ¿Qué hacer para evitar este porcentaje tan elevado de porcentaje tan elevado de

pérdidas?pérdidas?

Monitorear nuestro cultivo desde la semilla.Apoyarnos en un método de diagnóstico de enfermedades eficiente.Uso de prácticas culturales.Prevenir es mejor que tratar de remediar.

¿Qué hace usualmente el ¿Qué hace usualmente el agricultor?agricultor?

Basado en su experiencia puede ver sintomatología y aplicar algún método de control (químico o biológico).En algunos casos se apoya en fitopatólogosexpertos; sin embargo, usualmente las enfermedades se presentan en mezclas de patógenos y la sintomatología es compleja.En muchos de los casos el diagnóstico no es el apropiado, y se pierde tanto en el agroquímico comprado como gran parte de la cosecha.

Daños en hojas

Pseudomonas syringaepv. tomato

Virus Y de la papa

Alternaria dauci f. sp. solani Deficiencia de magnesio

¿Qué otras opciones hay además de ¿Qué otras opciones hay además de la opinión de un técnico la opinión de un técnico fitopatólogofitopatólogo??

MÉTODOS DE DETECCIÓN

MICROBIOLÓGICOS

INMUNOLÓGICOS

BIOQUÍMICOS

MOLECULARES

Acudir al laboratorio

Método molecularMétodo molecularBasados en detectar un ADN específico Mayor sensibilidad, confiabilidad, reproducibilidad y menor tiempo.Usado en paternidad, criminología

SECUENCIAS CONSERVADASSECUENCIAS CONSERVADAS

Este tipo de secuencias ha servido para identificar organismos a nivel de subespecieAl extraer un DNA y saber que cuenta con una secuencia “x” específica de una toxina de una bacteria o de un componente estructural de un virus, nos ayudará para inferir cuál es el agente causal de una enfermedad con un alto grado de confiabilidad

Si existe un DNA de un patógeno puede ser detectado incluso antes de ver sintomatología por medio

de la amplificación del DNA pasando de ng a µg mediante la

reacción en cadena de la polimerasa

“PCR”.

Ésta es la técnica más usada en la tecnología de DNA recombinante,

basada en la amplificación exponencial del DNA mediante

uso de DNA polimerasas.

Aporte del IPICYTDesarrollamos métodos más cortos que Desarrollamos métodos más cortos que los existentes y que detectan un rango los existentes y que detectan un rango

mayor de patógenos.mayor de patógenos.

Adaptamos métodos para hacer la detección no sólo cualitativa sino cuantitativamente.

Se obtuvo el premio nacional AgroBio a la mejor tesis de Maestría en Agrobiotecnología.

Estamos probando métodos alternativos de control de enfermedades menos dañinos al medioambiente.

Resultado de un Análisis MolecularDiagnóstico de geminivirus con oligos MOTCP y MOTRP

1 2 3 4 5 6 7 8

Presencia de patógeno

1 Jitomate

2 Jitomate

3 Chile

4 Chile

5 Maleza

6 y 7 Virus huasteco del chile Control +

8 Marcador molecular 1 kb

1 Kb

0.5 Kb

Cómo obtener información más detallada de mi patógeno

El producto de PCR se clona y se secuencia

Hemos descubierto virus no reportados en México ni en el mundo

Diagnóstico del Cáncer Bacteriano por PCR con los iniciadores CM3 y CM4 en la región de Arista, SLP

600 pb

1 2 3 4 5 6 c

1-4 Muestras de Villa de Arista

5-6 Muestras de Moctezuma

c- control + Apoyo de Fundación Produce

Diagnóstico de Fitoplasmas por PCR anidado con los iniciadores R16MF2/R16MR1; R16F2N/R16R2

Detección de la marchitez del chile por Phytophthora capsici en Villa de Arista, con técnicas microscópicas y PCR (iniciadores ITS1-ITS 4)

c 2 3 4 5 6 7

900pb

c- control positivo Phytophthora capsici

5- Villa de Arista

Estructura de resistencia

Detección de Rhizoctonia y Fusarium en plantas de chile con marchitez en Cedral, SLP por técnicas microscópicas y PCR, utilizando los iniciadores ITS 1- ITS 4

2 7

Micelio maduro de Rhizoctonia

2, 7- Extractos de raíz de chile, procedentes de Cedral

Macroconidias de Fusarium

Fitopatógenos más frecuentes en el año 2004

0

5

10

15

20

25

Boca

s

Cd.

Fer

nand

ez

Ced

ral

Col

ima

Jalis

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verd

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%

Cmm

Xv

Pseudomonas ph.

R.s.

F.o.

F.s.

Fusarium sp.

V.d.

Phytophthora

A.s.

Geminivirus

CMV

TSWV

Fitoplasmas

CICLO AGRÍCOLA 2004CICLO AGRÍCOLA 2004

Mas de 2000 análisis realizados en 50 lotes

Agricultores beneficiados

Agricultor que pudo controlar el problema detectado en etapa intermedia del cultivo

Agricultor que tuvo un bajo % de pérdidas por diagnóstico en etapa temprana del cultivo

Los resultados de Fundación Produce traen consigola firma del Convenio con Invernaderos Santa Rita

A la par se logra el apoyo de un proyecto de A la par se logra el apoyo de un proyecto de innovación tecnológica con PROTOPLANTA,innovación tecnológica con PROTOPLANTA,

empresa productora de hortalizas y empresa productora de hortalizas y ornamentalesornamentales

Apoyo parcial FOMIX

Soluciones de problemas de la Soluciones de problemas de la empresa PROTOPLANTAempresa PROTOPLANTA

Aislamiento de patógenos de los invernaderos

PATÓGENOS AISLADOS PATÓGENOS AISLADOS

Rhizoctonia solani

Rhizoctonia vs F. oxysporum

Antagonismo de patógenos demostrando dominancia de Rhizoctonia vs Fusarium

Fusarium oxysporum

Hongos benéficos usados como controles in vitro:Gliocladium virens GL-21 y Trichoderma harzianum T-22

Gliocladium virens GL-21 vs F. oxysporum R. solani vs G. virensNota: La cepa de G. virens no creció bien. Se re-aislará

Trichoderma vs F. oxysporumTrichoderma harzianum

ESTRATEGIAS DE MÉTODOS DE CONTROL DE ENFERMEDADESPRUEBA EN LABORATORIO

Plantas de chile con problemas de pudrición de raíz por hongos patógenos fueron transferidas a suelo estéril. Se usó un control sin tratamiento y 5 tratamientos de control biológico para ver si serecuperaban.

1/3

Aunque no se ve mucha diferencia en el sistema radicular a primera vista, al ver en detalle, las raíces adventicias se desprenden fácilmente de la principal en los primeros 3 casos, no así en los 3 tratamientos que dieron buenos resultados hasta esta fecha. La diferencia notable es en la turgencia del follaje de las plantas.

Después de 19 días, la planta sin tratamiento (control), se marchitó al igual que las tratadas con Biopak-F y T-22. Las plantas tratadas con Rhizoctonia binucleada, Mycostop y Soild Gard se recuperaron

continuación

2/3

Después de 31 días de tratamiento, solamente la planta tratada con Soilgard(un hongo benéfico), sobrevivió. Se concluye que para este problema en particular de un invernadero de la región, Soilgard es un buen tratamiento correctivo.

En chiles, las recomendaciones han reducido en 90% las pérdidas de la empresa por

problemas de enfermedades 3/3

PRUEBA EN INVERNADERO DE ORNAMENTALES16 tratamientos, 10 repeticiones, 4 variedadesTratamientos preventivos y correctivos contra hongosTratamientos químicos y biológicos

Las recomendaciones han reducido 95% de las pérdidaspor enfermedades de raíz.

Proyectos de innovación tecnológica o servicios con potencial para ser apoyados por empresas

Vacunas comestibles- MerckProducción de compuestos terapéuticos en plantas-ICON, FibrogenProducción de fructanos en plantas de ciclo corto-Sensus/OraftiMicropropagación de especies de exportación-ProtoplantaImplementación de métodos de detección molecular de sepsis en neonatos y metaneumovirus en niños-SSA

Laboratorio de Biología Molecular de Plantas del IPICYT

Grupo de Biología Molecular de Plantas IPICYT httphttp://://www.ipicyt.edu.mxwww.ipicyt.edu.mx

AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS

PERSONAL DEL IPICYTQBP Clara Monreal Vargas – TesistaQFB Elvira Hernández Rico – Tesista Dr. Gerardo Argüello Astorga –

ColaboradorQFB Rosalba Castillo Collazo - TécnicoTec. Verónica Zárate Chávez - Técnico

•Organizadores del 5to Seminario Regional•FOMIX-SLP•FUNDACIÓN PRODUCE, S.L.P.•SIHGO-CONACYT•IPICYT•SEDARH•ASOCIACIÓN DE AGRICULTORES DE VILLA DE ARISTA•PROTOPLANTA•INVERNADEROS SANTA RITA

COLABORADORES EXTERNOSDr. Víctor Olalde Portugal – CINVESTAV IptoIng. Guillermo Moreno Chávez- Sanidad VegetaDr. Gil Virgen Calleros – CUCBA U de GDra. Sylvia González Pavía – UMSNHMorelia MDr. Cesáreo Jasso – INIFAP, SLP

Gracias por su atenciónGracias por su atención