Examen de Maestría

Andrea Celeste López Díaz

Les invitamos al examen final de la Biol. Andrea Celeste López Díaz para obtener el grado de Maestría en Biotecnología de Plantas
🗓️ miércoles 25 de septiembre
⏰ 12:00 Seminario público
⏰ 15:00 Lectura del acta
📍 Auditorio Manuel Ortega, Unidad Irapuato

Biotecnología de Plantas | Cinvestav Irapuato
Examen para obtener el grado de Maestría que presenta:
Biol. Andrea Celeste López Díaz

“Estrategias de adaptación en amarantos de grano al estrés por hipoxia”

Miércoles 25 de septiembre del 2024
 
12:00 horas SEMINARIO PUBLICO    
15:00 horas LECTURA DEL ACTA Y AGRADECIMIENTOS    

Auditorio de la unidad Irapuato
Manuel Ortega Ortega

DIRECTOR DE TESIS
Dr. John Paul Délano Frier 

COMITÉ TUTORIAL
Dr. Luis Eugenio González De La Vara
Dr. Neftalí Ochoa Alejo

RESUMEN
En tiempos de cambio climático, la agricultura se enfrenta a crecientes desafíos debido a fenómenos meteorológicos extremos que provocan pérdidas significativas en el rendimiento de los cultivos. Esta situación, combinada con una población en crecimiento y una mayor demanda de alimentos, representa un reto considerable para mantener el suministro alimentario actual. Es esencial intensificar los esfuerzos para desarrollar cultivos resistentes al estrés para abordar estos problemas, ya que las plantas, debido a su naturaleza sésil, están expuestas diariamente a factores abióticos en su entorno. La disponibilidad de agua puede variar drásticamente, pasando de períodos de sequía a inundaciones tras lluvias intensas. En México, por ejemplo, las lluvias e inundaciones del año 2020 causaron pérdidas por un total de 21,209 millones de pesos (Méndez et al., 2021), siendo una problemática de gran importancia.
Las plantas tienen la capacidad de adaptarse a condiciones ambientales cambiantes. Un ejemplo notable es el de los amarantos de grano, específicamente Amaranthus hypochondriacus, A. caudatus y A. cruentus, conocidos por el alto valor nutricional de sus granos y su capacidad para tolerar diversas condiciones de estrés. incluyendo las inundaciones o anegamientos. Se ha observado que A. cruentus, en particular, presenta cambios morfológicos específicos que se piensa que mejoran el intercambio de gases en condiciones hipóxicas, como la autofagia de las raíces y la formación de raíces adventicias. Sin embargo, los mecanismos que activan estas adaptaciones aún no se comprenden completamente. En el presente trabajo, se muestran los resultados de ensayos microscópicos, los cuales revelaron diferencias significativas en la estructura celular y la organización de dos especies de amarantos de grano con tolerancia contrastante a la inundación/anegamiento: A. cruentus, que mostró ser resistente, y A. caudatus, que, a su vez, resultó susceptible. 
Las pruebas enzimáticas indican que el metabolismo fermentativo etanólico, donde la piruvato descarboxilasa y la alcohol deshidrogenasa juegan un papel crucial, es esencial para mantener el balance energético durante la hipoxia prolongada. Sin embargo, este proceso también provoca una acumulación de peróxido de hidrógeno, que puede resultar dañino para la planta. En respuesta, la actividad de las catalasas se vuelve vital para la detoxificación, previniendo una peroxidación lipídica severa y protegiendo a las plantas del estrés oxidativo. Esto se refleja en los bajos niveles de malondialdehído observados en A. cruentus, lo que sugiere una reducción significativa en el daño de la membrana celular. Además, los niveles de expresión de genes asociados con la degradación de las raíces y la formación de raíces adventicias también variaron notablemente entre estas dos especies. 
Estos hallazgos sugieren que las adaptaciones morfológicas de la raíz, junto con la inducción de genes involucrados en la autofagia, la señalización del etileno, la generación de especies reactivas de oxígeno y el metabolismo de la fermentación etanólica, desempeñan un papel crucial en la resistencia al estrés por anegamiento en los amarantos de grano. Este estudio ha permitido una mayor comprensión de las respuestas adaptativas al estrés por hipoxia en los amarantos de grano. Al ser genes altamente conservados en las plantas, este conocimiento podría ser útil para mejorar el rendimiento de otros cultivos de importancia económica bajo condiciones ambientales adversas, lo que fortalecería la seguridad alimentaria mundial frente a la inminente crisis climática.